Nitrogen budget and fluxes in Colossoma macropomum ponds

Abstract

This study quanti¢ed the accumulation of nitrogen (N) in the water column, sediments, ¢sh and seepage water during a production cycle of Colossoma macropomum. By combining estimates of the deposition rates of uneaten feed, faeces and dead phytoplankton with measurements of N accumulation in the sediment, the rate of decomposition of organic matter in the sediment was estimated. The ¢rst-order rate constant for organic matter decomposition was 0.237 0.019 day 1. Total N recovery during the ¢rst weeks of the experiment was about 65%. Later, the Nrecovery was close to100%.The cumulative recovery at the end of the experiment was almost 100%, meaning that the N budget in the system studied can be fully explained without consideration of N volatilization, due to either denitri¢cation or ammonia volatilization. In the beginning of the growth cycle, the major £ux of N was sedimentation. Intensive microbial degradation process occurred about 3^4 weeks later, leading to a release of inorganic N and an approach towards a steady state as to the accumulation of organic N. Feedwas irregularlyapplied during the experiment but ¢sh growthwas constant, showing that the ¢sh utilized detrital or planktonic feed during periods of low feeding. Nitrogen accumulated in the pond during periods of excessive feeding and was utilized by the ¢sh during periods of low feeding. This cycling should be further studied and may be an important pond management technique.Este estudio cuantificó la acumulación de nitrógeno (N) en la columna de agua, sedimentos, peces y agua de filtración durante un ciclo de producción de Colossoma macropomum. Combinando estimaciones de las tasas de deposición de alimentos no consumidos, heces y fitoplancton muerto con mediciones de la acumulación de N en el sedimento, se estimó la tasa de descomposición de la materia orgánica en el sedimento. La constante de velocidad de primer orden para la descomposición de materia orgánica fue 0.237 0.019 día 1. La recuperación total de N durante las primeras semanas del experimento fue de aproximadamente 65%. Posteriormente, la Nrecuperación fue cercana al 100% .La recuperación acumulada al final del experimento fue casi del 100%, lo que significa que el presupuesto de N en el sistema estudiado se puede explicar completamente sin considerar la volatilización del N, debido a la desnitrificación o al amoníaco. volatilización. Al comienzo del ciclo de crecimiento, el flujo principal de N fue la sedimentación. El proceso de degradación microbiana intensivo ocurrió alrededor de 3 ^ 4 semanas después, lo que llevó a una liberación de N inorgánico y un enfoque hacia un estado estable en cuanto a la acumulación de N. orgánico. Feedwas irregularlyapplied durante el experimento pero ¢ sh crecimiento fue constante, mostrando que el ¢ sh utilizó alimento detrítico o planctónico durante períodos de baja alimentación. El nitrógeno se acumuló en el estanque durante los períodos de alimentación excesiva y fue utilizado por el pez durante los períodos de poca alimentación. Este ciclo debe estudiarse más a fondo y puede ser una técnica importante de gestión de estanques.