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Improving commercial protocols of Russian sturgeon at larval & fingerling life stages: measuring the effects of weaning on the survival of Russian sturgeon larvae using live feed & measuring the effects of increasing stocking densities on the growth and survival of Russian sturgeon fry
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Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
The present study was performed to improve protocols for the commercial production of Russian sturgeon at the larval and fingerling life stages. Two trials were undertaken, the first trial ran for 35 days and focused on reducing mortality rates at the larval stage by implementing a co-feeding strategy using live artemia cultures. 3 different dietary regimes were tested, G1: Mixed Diet (Inert+ Artemia), G2: Inert Diet (Control), & G3 Live Diet (Artemia). The dietary regimes containing live feeds underwent an 11-day weaning period before being replaced completely with commercial inert feeds. Mortality was significantly lower for G1 (Mixed Diet) when compared to the other treatment groups. The mortality rates of G2 were lower than the mortality rates produced by G3, but the differences were not significant. The study revealed a favorable effect of the mixed diet of G1, containing live and inert food on the survival of Russian sturgeon larvae. The production of live food is expensive and laborious, but the results of this trial ensure that it is not necessary for the entire larval stage. The second trial also ran for 35 days and focused on maximizing available space and water at the fingerling life stage by testing the effects of increasing stocking densities on survival and growth. 3 treatment groups were formed containing a different population density, ranging from low to high (Low: 800 ind., Medium: 1,200 ind., High: 1,600 ind.). The results of this trial revealed no significant differences in average body weight, FCR, SGR or weight gain. The biomass density in the high animal density treatment group reached a concentration of 18 kg.m-3, with no negative effects on growth or survival. The results of this trial indicate that the threshold of biomass concentrations at Caviar de Neuvic can be increased without loss of performance.
Os esturjões são uma ordem primitiva de peixes que existe há mais de 150 milhões de anos. No entanto, devido à sobrepesca e às pressões ambientais como a poluição da água e a construção de barragens, as populações mundiais de esturjões sofreram um rápido declínio no último século. Consequentemente, várias espécies de esturjão tornaram-se interessantes para o sector da aquacultura, inicialmente com a intenção de reconstituir as populações selvagens. Recentemente, registaram-se vários avanços na tecnologia de incubação, embriologia e reprodução neste grupo de animais. No entanto, devido à crescente procura mundial de caviar e ao aumento exponencial da população humana, o sector da aquacultura do esturjão começou a investir na produção direta de caviar, encerrando o ciclo de vida de várias espécies de esturjão em cativeiro. Atualmente, a cultura do esturjão e a produção de caviar encontram-se em vários países dos continentes da América do Norte, Ásia e Europa. Embora tenham sido feitos muitos avanços e a produção comercial tenha provado ser viável, existem ainda muitos obstáculos à produção que diminuem a rentabilidade de algumas espécies seleccionadas. No caso do esturjão russo, que é famoso pelo seu premiado caviar "Ossetra", o mais importante é a dependência de alimentação viva durante a fase larvar e os longos períodos de cultura necessários para produzir caviar. No presente trabalho, realizado em colaboração com a empresa Caviar de Neuvic e o Grupo de investigação em Aquacultura do CCMAR, explorámos potenciais soluções para melhorar os protocolos de produção comercial do esturjão-russo através de dois ensaios realizados durante as fases larvar e de alevim. Os investigadores na área da aquacultura têm sido bem sucedidos no desmame de algumas espécies de esturjão para alimentos inertes comerciais, mantendo baixas taxas de mortalidade. Isto continua a ser problemático para o esturjão-russo, uma vez que as taxas de mortalidade são ainda bastante elevadas quando se utilizam apenas alimentos inertes no regime alimentar durante a fase larvar. O primeiro ensaio deste estudo teve como objetivo reduzir as taxas de mortalidade através do desenvolvimento de uma estratégia de desmame misturando alimentos inertes e vivos no início da alimentação exógena, com a intenção de minimizar a dependência de alimentos vivos nesta espécie. Este regime alimentar reduziu significativamente a quantidade de alimento vivo que é normalmente utilizado numa maternidade de esturjão-russo, com a expetativa de manter uma mortalidade mínima. Uma população de 33.000 larvas foi dividida em 3 grupos experimentais (G1, G2, & G3), cada um com 2 réplicas. O ensaio decorreu durante 35 dias, tendo cada grupo recebido um regime alimentar diferente, com os grupos experimentais G1 & G3 a ser alimentados com culturas de Artémia durante os primeiros 11 dias de alimentação exógena. Durante o período experimental, a alimentação do G1 consistiu numa dieta mista (alimentos vivos e inertes), enquanto o regime alimentar do G3 apenas continha alimento vivo. O G2 serviu de controlo, com as larvas a serem alimentadas apenas com alimento inerte durante todo o ensaio. No final da experiência, a mortalidade foi significativamente mais baixa nas lavras do grupo G1, quando comparada com os outros regimes de alimentação. As taxas de mortalidade registadas no grupo G2 foram inferiores às taxas de mortalidade no grupo G3, no entanto esta diferença não foi significativa. Todos os regimes alimentares registaram um pico de mortalidade diária no 16º dia pós-eclosão (dph), tendo o G3 apresentado o pico de mortalidade mais elevado, com 14,68% num só dia. O estudo revelou um efeito positivo da dieta mista do G1, contendo alimentos vivos e inertes, na sobrevivência das larvas de esturjão-russo. A produção de alimento vivo numa maternidade é dispendiosa e trabalhosa, mas os resultados aqui apresentados demonstram que não é necessária durante toda a fase larvar. A aplicação de um curto período de co-alimentação revelou taxas de mortalidade semelhantes às observadas quando se utiliza alimento vivo durante toda a fase larvar. O segundo objetivo desta tese foi o de melhorar os protocolos comerciais desta espécie na fase de alevim, testando os efeitos do aumento da densidade de cultivo na sobrevivência e no crescimento. Existe ainda pouca investigação sobre os efeitos desta variável, no entanto o aumento da densidade de cultivo permite aos Aquacultores maximizar o espaço e a água disponíveis, reduzindo os custos de produção. No início da experiência, a população de alevins de esturjãorusso foi dividida aleatoriamente em 3 grupos, que foram transferidos para 8 tanques de 3,7 m³, para um período experimental de 35 dias. Cada grupo de tratamento estava a uma densidade de cultivo diferente, variando de baixa a alta (Baixa: 800 ind., Média: 1.200 ind., Alta: 1.600 ind.). Os tanques estavam inseridos num sistema semi-aberto, sendo todos os parâmetros de qualidade da água monitorizados diariamente. O parâmetro de maior preocupação durante este ensaio foi o oxigénio dissolvido (OD), uma vez que o consumo aumentou exponencialmente com o aumento das concentrações de biomassa. Os pesos médios dos alevins foram registados semanalmente (n=50), tendo sido calculadas as taxas de crescimento específico (SGR), de conversão alimentar (FCR) e o ganho de peso para cada tratamento. Os resultados deste ensaio não revelaram diferenças significativas no peso corporal médio, FCR, SGR ou ganho de peso. No final do ensaio, a densidade de biomassa no grupo de alta densidade atingiu um valor de 18 kg.m-3, sem efeitos negativos no crescimento ou na sobrevivência. Segundo os protocolos anteriores utilizados na empresa Caviar de Neuvic, as concentrações de biomassa nunca deveriam ultrapassar os 12 kg.m- 3 para garantir um modelo de crescimento adequado. No entanto, os resultados deste ensaio indicam que o limite da concentração de biomassa pode ser aumentado sem perda de desempenho. Assumindo que os parâmetros de cultivo (DO, pH, temperatura, nitrito, nitrato e amónio) são adequados, a produção de alevins com concentrações de biomassa de 16 kg.m-3 pode produzir com sucesso um crescimento e uma sobrevivência adequados. O diâmetro da ração é também um fator importante, uma vez que as rações com um diâmetro demasiado grande podem causar reduções na dispersão, induzindo uma distribuição desigual da ração entre os indivíduos. O aumento da variabilidade de tamanho entre indivíduos pode ter efeitos negativos nas taxas de crescimento médio de uma população. Tendo em conta estes fatores, o aumento do limite de biomassa em 6 kg.m-3 para cada tanque pode aumentar os lucros da produção, através da maximização da água e do espaço disponíveis, e deverá compensar os custos acrescidos decorrentes do aumento do consumo de oxigénio. Continua a ser possível aumentar este limiar, uma vez que nunca foram registadas reduções do crescimento durante este ensaio.
Os esturjões são uma ordem primitiva de peixes que existe há mais de 150 milhões de anos. No entanto, devido à sobrepesca e às pressões ambientais como a poluição da água e a construção de barragens, as populações mundiais de esturjões sofreram um rápido declínio no último século. Consequentemente, várias espécies de esturjão tornaram-se interessantes para o sector da aquacultura, inicialmente com a intenção de reconstituir as populações selvagens. Recentemente, registaram-se vários avanços na tecnologia de incubação, embriologia e reprodução neste grupo de animais. No entanto, devido à crescente procura mundial de caviar e ao aumento exponencial da população humana, o sector da aquacultura do esturjão começou a investir na produção direta de caviar, encerrando o ciclo de vida de várias espécies de esturjão em cativeiro. Atualmente, a cultura do esturjão e a produção de caviar encontram-se em vários países dos continentes da América do Norte, Ásia e Europa. Embora tenham sido feitos muitos avanços e a produção comercial tenha provado ser viável, existem ainda muitos obstáculos à produção que diminuem a rentabilidade de algumas espécies seleccionadas. No caso do esturjão russo, que é famoso pelo seu premiado caviar "Ossetra", o mais importante é a dependência de alimentação viva durante a fase larvar e os longos períodos de cultura necessários para produzir caviar. No presente trabalho, realizado em colaboração com a empresa Caviar de Neuvic e o Grupo de investigação em Aquacultura do CCMAR, explorámos potenciais soluções para melhorar os protocolos de produção comercial do esturjão-russo através de dois ensaios realizados durante as fases larvar e de alevim. Os investigadores na área da aquacultura têm sido bem sucedidos no desmame de algumas espécies de esturjão para alimentos inertes comerciais, mantendo baixas taxas de mortalidade. Isto continua a ser problemático para o esturjão-russo, uma vez que as taxas de mortalidade são ainda bastante elevadas quando se utilizam apenas alimentos inertes no regime alimentar durante a fase larvar. O primeiro ensaio deste estudo teve como objetivo reduzir as taxas de mortalidade através do desenvolvimento de uma estratégia de desmame misturando alimentos inertes e vivos no início da alimentação exógena, com a intenção de minimizar a dependência de alimentos vivos nesta espécie. Este regime alimentar reduziu significativamente a quantidade de alimento vivo que é normalmente utilizado numa maternidade de esturjão-russo, com a expetativa de manter uma mortalidade mínima. Uma população de 33.000 larvas foi dividida em 3 grupos experimentais (G1, G2, & G3), cada um com 2 réplicas. O ensaio decorreu durante 35 dias, tendo cada grupo recebido um regime alimentar diferente, com os grupos experimentais G1 & G3 a ser alimentados com culturas de Artémia durante os primeiros 11 dias de alimentação exógena. Durante o período experimental, a alimentação do G1 consistiu numa dieta mista (alimentos vivos e inertes), enquanto o regime alimentar do G3 apenas continha alimento vivo. O G2 serviu de controlo, com as larvas a serem alimentadas apenas com alimento inerte durante todo o ensaio. No final da experiência, a mortalidade foi significativamente mais baixa nas lavras do grupo G1, quando comparada com os outros regimes de alimentação. As taxas de mortalidade registadas no grupo G2 foram inferiores às taxas de mortalidade no grupo G3, no entanto esta diferença não foi significativa. Todos os regimes alimentares registaram um pico de mortalidade diária no 16º dia pós-eclosão (dph), tendo o G3 apresentado o pico de mortalidade mais elevado, com 14,68% num só dia. O estudo revelou um efeito positivo da dieta mista do G1, contendo alimentos vivos e inertes, na sobrevivência das larvas de esturjão-russo. A produção de alimento vivo numa maternidade é dispendiosa e trabalhosa, mas os resultados aqui apresentados demonstram que não é necessária durante toda a fase larvar. A aplicação de um curto período de co-alimentação revelou taxas de mortalidade semelhantes às observadas quando se utiliza alimento vivo durante toda a fase larvar. O segundo objetivo desta tese foi o de melhorar os protocolos comerciais desta espécie na fase de alevim, testando os efeitos do aumento da densidade de cultivo na sobrevivência e no crescimento. Existe ainda pouca investigação sobre os efeitos desta variável, no entanto o aumento da densidade de cultivo permite aos Aquacultores maximizar o espaço e a água disponíveis, reduzindo os custos de produção. No início da experiência, a população de alevins de esturjãorusso foi dividida aleatoriamente em 3 grupos, que foram transferidos para 8 tanques de 3,7 m³, para um período experimental de 35 dias. Cada grupo de tratamento estava a uma densidade de cultivo diferente, variando de baixa a alta (Baixa: 800 ind., Média: 1.200 ind., Alta: 1.600 ind.). Os tanques estavam inseridos num sistema semi-aberto, sendo todos os parâmetros de qualidade da água monitorizados diariamente. O parâmetro de maior preocupação durante este ensaio foi o oxigénio dissolvido (OD), uma vez que o consumo aumentou exponencialmente com o aumento das concentrações de biomassa. Os pesos médios dos alevins foram registados semanalmente (n=50), tendo sido calculadas as taxas de crescimento específico (SGR), de conversão alimentar (FCR) e o ganho de peso para cada tratamento. Os resultados deste ensaio não revelaram diferenças significativas no peso corporal médio, FCR, SGR ou ganho de peso. No final do ensaio, a densidade de biomassa no grupo de alta densidade atingiu um valor de 18 kg.m-3, sem efeitos negativos no crescimento ou na sobrevivência. Segundo os protocolos anteriores utilizados na empresa Caviar de Neuvic, as concentrações de biomassa nunca deveriam ultrapassar os 12 kg.m- 3 para garantir um modelo de crescimento adequado. No entanto, os resultados deste ensaio indicam que o limite da concentração de biomassa pode ser aumentado sem perda de desempenho. Assumindo que os parâmetros de cultivo (DO, pH, temperatura, nitrito, nitrato e amónio) são adequados, a produção de alevins com concentrações de biomassa de 16 kg.m-3 pode produzir com sucesso um crescimento e uma sobrevivência adequados. O diâmetro da ração é também um fator importante, uma vez que as rações com um diâmetro demasiado grande podem causar reduções na dispersão, induzindo uma distribuição desigual da ração entre os indivíduos. O aumento da variabilidade de tamanho entre indivíduos pode ter efeitos negativos nas taxas de crescimento médio de uma população. Tendo em conta estes fatores, o aumento do limite de biomassa em 6 kg.m-3 para cada tanque pode aumentar os lucros da produção, através da maximização da água e do espaço disponíveis, e deverá compensar os custos acrescidos decorrentes do aumento do consumo de oxigénio. Continua a ser possível aumentar este limiar, uma vez que nunca foram registadas reduções do crescimento durante este ensaio.
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Russian sturgeon Weaning Diet Larviculture Stocking density Fingerling