Reach Us +44-1477412632

A Review of Integrated Finfish-Seaweed Farming

Murat Yabanli*

Bornova Veteriner Kontrol ve Arastirma Enstitüsü, Bornova-Izmir

*Corresponding Author:
Murat YABANLI
Bornova Veteriner Kontrol ve Arastirma Enstitüsü,
Bornova, 35010, Izmir- TÜRKIYE
Tel: (+90 232) 388 00 10
E-mail:
[email protected]
 
Visit for more related articles at Journal of FisheriesSciences.com

Abstract

Aquaculture in our country’s sea and fresh waters is generally carried out in monocultural systems. Fish farming has some negative effects on the water and the sediment which are the receiver environment. In the prevention of nutrient enrichment which is one of the leading problems, the integrated farming of fish and seaweed which is economically valuable and acts as biofilter has great importance for environment friendly and sustainable aquaculture.

Keywords

Integrated aquaculture, seaweed, nutrient uptake

Giris

Hizla artan dünya nüfusuna paralel olarak insan oglunun artan gida ihtiyacini karsilamada su ürünlerinin önemi günümüzde daha iyi anlasilmakta ve alternatif türlerin yetistiriciligi yoluna gidilmektedir.

Dünyada 220’den fazla balik ve kabuklu türünün yetistiriciligi yapilmaktadir (Nylor vd., 2000).

Ülkemizde su ürünleri yetistiriciliginin gelistirilmesi genel bir politika olarak benimsenmistir. Devlet Planlama Teskilati’nin 5 yillik kalkinma planlarinda su ürünlerinde sürdürülebilir üretimin artirilmasi amaciyla; dogal kaynaklarin rasyonel kullaniminin saglanmasi, yetistiricilik ve açik deniz balikçiliginin gelistirilmesi öngörülmektedir (Akbulut, 2004).

Akuakültürün Çevresel Etkilerine Bakis

Akuakültürdeki gelisme faydali ve kazançli olmustur; fakat kirlilik, dogal görünümün bozulmasi veya biyoçesitlilikte degisim gibi negatif çevresel etki risklerini de ortaya çikarmistir (Tovar vd., 2000).

Deniz baligi yetistiriciliginin çevresel etkileri daha çok balik türüne, kültür metoduna, stok yogunluguna, yem tipine, alanin hidrografisine ve çiftlik yönetim faaliyetlerine bagli olarak degisim gösterir (Wu, 1995).

Çevresel problemler dogal populasyondan kaçis, genetik etkiler, parazitler ve hastaliklar, dogal yasam üzerine etkiler, akuakültür atiklari, kimyasal ve antibiyotikler ile yemler olarak incelenebilir (Weber, 2003).

Bununla birlikte yetistiriciligin temel gereksinimleri ve ortamin çesitli özellikleri olumsuz etkilerin azaltilmasinda kullanilabilir (Okumus, 1997).

Polikültür ve Deniz Yosunu Nedir?

Polikültür, ayni kültür ortaminda iki veya daha fazla türün yetistirilme teknigidir. Çogu durumda polikültür teknigi ile iki veya daha fazla akuatik hayvan bir arada yetistirilir; fakat polikültür, karasal ya da akuatik bitkiler ile birlikte akuatik hayvan yetistiriciligini de ifade eder (Stickney, 2000).

Deniz yosunlari, gerçek kök, gövde ve yapraklari olmayan ilkel tip bitkiler olarak nitelenen makrofitik alglerdir. Taksonomik olarak deniz yosunlarinin çogu Chlorophyta (Yesil Algler), Phaeophyta (Kahverengi Algler) ve Rhodophyta (Kirmizi Algler) Bölümlerine dahildirler. Makroalgler, gida, yem, gübre ve farmosötik sanayiinde kullanilmalari nedeniyle ticari olarak önem tasimaktadirlar (Yang vd., 2006). Çogu perennial hayat formuna sahip olup yaz aylarinda gelisim oranlari azalmaktadir (Lüning ve Pang, 2003). Deniz yosunlari Japonya ve Çin’de uzun zamandan beri temel besin maddesi olarak kullanilmaktadirlar (Khan ve Satam, 2003). FAO (2002)’ya göre, 1981-2000 yillari arasinda dünya akuatik bitki üretimi 3,2 milyon tondan yaklasik 10.1 milyon tona (islak agirlik) çikmistir. Sekil 1’de basit bir deniz yosunu kültür teknigi verilmistir.

Entegre Balik – Deniz Yosunu Yetistiriciligi Üzerine Yapilan Bazi Çalismalar

Akuakültürü kapsayan entegre yetistiricilik, içlerinden en az birinin akuakültür aktivitesi oldugu bilinen iki ya da daha fazla aktivitenin ayni anda veya birbiri ardi sira yapilmasidir (Little ve Edwards, 2003). Sürdürülebilir bir akuakültür için yapilacak yetistiricilik faaliyetlerinin çevre ile dost olmasi gerekmektedir. Bu çerçevede, entegre yetistiricilik arastiricilarin dikkatini çekmektedir.

Hirata ve Kohirata (1993), yaptiklari çalismada steril Ulva’nin, denizel ortamda deniz yosunu – balik polikültür uygulamalari için uygun bir cins oldugunu göstermektedirler.

Buschmann ve digerleri (1996), yaptiklari çalismada Oncorhynchus kisutch ve O. mykiss balik türleri ile Gracilaria chilensis türünün tank ortaminda entegrasyon için uygun türler olduklarini, G. chilensis türünün ortamdaki nutrientlerin aliminda (özellikle amonyum) etkili oldugunu ve nutrientlerin bu türün gelisimini tesvik ettigini, bu entegrasyonun sadece çevresel açidan degil ekonomik açidan da faydali oldugunu belirtmektedirler.

Neori ve digerleri (1996) tarafindan yapilan çalismada Sparus aurata ile Ulva lactuca türlerinin tank/havuz ortaminda entegrasyonu incelenmistir. U. lactuca türünün ortamdaki amonyumu kaldirdigi ve ortami oksijen yönünden zenginlestirdigi, bu entegrasyonun karasal marikültürün önemli yönetimsel ve çevresel problemlerine pratik bir çözüm sagladigi belirtilmistir.

Troell ve digerleri (1997), Oncorhynchus mykiss ve O. kisutch türleri ile Gracilaria chilensis türünün entegrasyonu üzerine denizel ortamda yaptiklari çalismada, deniz yosununun kafeslere yakin ortamda daha hizli gelistigini, kafeslerden salinan çözünmüs inorganik azotun en az %5’ini, çözünmüs fosforun da en az %27’sini ortamdan kaldirma potansiyeline sahip oldugunu, ayrica açik deniz sistemlerinde balik ve alg entegre yetistiriciliginin hem ekonomik hem de çevresel avantajlar saglayacagini belirtmektedirler.

Ahn ve digerleri (1998), Laminaria saccharina ve Nereocystis luetkeana yetistirecekleri ortama bir salmon yetistiricilik çiftliginden aldiklari deniz suyunu ilave ederek bu deniz yosunlarinin ortamdaki amonyum ve nitrati alim kapasitelerini arastirmak için bir deney düzenegi hazirlamislardir. Elde edilen verilere göre her iki türün de ortamdaki amonyum ve nitrati ayni anda absorbe ettikleri; fakat nitratin amonyumdan önemli derecede daha hizli alindigi tespit edilmistir.

Chopin ve digerleri (1999), Salmon ve Porphyra spp. entegre yetistiriciligi üzerine yaptiklari çalismada Porphyra cinsi üyelerinin dokularindaki P ve N yüklerinin çogunlukla deniz suyunda var olan miktarla paralel bir seyir izledigini, Porphyra’nin son derece etkili bir nutrient pompasi olarak, biyoremedasyon ve ekonomik açidan entegre akuakültür için mükemmel bir aday oldugunu belirtmektedirler.

Hernández ve digerleri (2002), Ulva rotundata, Enteromorpha intestinalis ve Gracilaria gracilis deniz yosunu türleri ile yaptiklari çalismada her üç türün de Dicentrarchus labrax yetistirilen tankin atik suyunda bulunan çözünmüs amonyumu etkili bir sekilde ortamdan alarak biyofiltre vazifesi görebildiklerini ve böylece hem çevresel hem de ekonomik avantajlar sagladiklarini belirtmektedirler.

Martínez-Aragón ve digerleri (2002) yaptiklari çalismada Dicentrarchus labrax yetistirilen tankin atik suyunda bulunan çözünmüs fosfat’a Ulva rotundata, Enteromorpha intestinalis ve Gracilaria gracilis deniz yosunu türlerinin etkisini arastirmislardir. Her üç tür de atik suda bulunan çözünmüs fosfati etkili bir sekilde ortamdan kaldirdigi, çözünmüs fosfati ortamdan uzaklastirmada bu üç tür arasinda en etkili türün U. rotundata ve en az etkili türün de G. gracilis oldugu belirtilmistir.

Msuya ve Neori (2002), Ulva reticulata, Gracilaria crassa, Chaetomorpha crassa ve Eucheuma denticulatum türlerinin havuz balik yetistirme sistemi ile entegrasyonu üzerine yaptiklari çalismada, U. reticulata ve G. crassa türlerinin protein oranlarina göre ortamdaki azotu aldiklari, üretimlerinin hizlandigi, yetistirme ortamindaki suyu oksijen yönünden zenginlestirdikleri ve balik havuz atiginin pH degerini yükseltiklerini belirtmislerdir. U. reticulata türünün G. crassa ve C. crassa türlerine göre daha fazla azotu ortamdan aldigini, E. denticulatum türünde ise düsük tuzluluk ve pH ile nutrient konsantrasyonuna bagli olarak gelismenin düsük oldugunu ve ölümlerin görüldügünü tespit etmislerdir.

Neori ve digerleri(2003), üç asamali entegre bir yetistiricilik sistemi tasarlamislardir. Sistem, Sparus aurata, Ulva lactuca ve Abalon türlerinden olusmaktadir. S. aurata havuzundan çikan atik suyun gittikçe küçülen ve havalandirilan üç U. lactuca havuzuna aktarildigi tasarimda atiktaki toplam amonyum azotunun etkili bir sekilde ortamdan uzaklastirildigini, üç deniz yosunu havuzunda da algin yüksek oranda protein ürettigini tespit etmislerdir. Ayrica sistemin ekonomik olarak verimli olduguna da deginilmektedir.

Hernández ve digerleri (2005), Sparus aurata denizel yetistiriciligi atigi ile Ulva rotundata ve Gracilariopsis longissima kültürü yaptiklari entegre bir sistem olusturmuslardir. U. rotundata türünün G. longissima türüne göre ortamdan daha fazla oranda fosfat ve toplam çözünmüs azotu kaldirdigini, yas agirliklarina göre de ortalama nutrient alim oraninin genellikle G. longissima türünde U. rotundata türüne göre daha yüksek oldugunu tespit etmisler, S. aurata ve makroalg entegre sisteminin ortamdaki çözünmüs nutrient yükünü etkili bir sekilde azalttigini belirtmislerdir.

Matos ve digerleri (2006), potansiyel olarak ekonomik degere sahip kirmizi deniz yosunlarindan Gracilaria bursa pastoris, Chondrus crispus ve Palmaria palmata türlerini toplayip Scophthalmus maximus ve Dicentrarchus labrax yetistiriciligi yapilan çiftliklerin nutrient yönünden zengin atiklarini kullanarak kültüre aldiklari entegre bir sistem olusturmuslardir. P. palmata türünün sicakligin 21ºC’nin üstüne çiktigi yaz mevsiminde kültür ortaminda hayatta kalamadigini, fakat ilkbaharda ortamdaki azotu absorbe edebildigini, C. crispus türünün yaz mevsiminde gelismesinin ve azot aliminin daha yüksek oldugunu, G. bursa pastoris türünün yil boyu gelisebildigini fakat ilkbahar/yaz mevsimlerinde daha iyi gelistigini, bu üç tür arasinda azot alim orani en yüksek olan türün G. bursa pastoris oldugunu tespit etmislerdir.

Hernández ve digerleri (2006) yaptiklari çalismada, Sparus aurata - Gracilariopsis longissima polikültüründe farkli derecelerde çözünmüs nutrient yükünün etkili bir sekilde azalabildigini, ayrica G. longissima türünün bu sistem içinde ekonomik öneme sahip önemli bir ürün oldugunu belirtmislerdir.

Zhou ve digerleri (2006) Sebastodes fuscescens balik türü ile Gracilaria lemaneiformis türünün entegrasyonu üzerine yaptiklari çalismada, G. lemaneiformis türünün yüksek nutrient kaldirma etkisi sergiledigini, çalisma esnasinda balik ölümü görülmedigini ve balik gelisiminin daha yüksek oldugunu, entegrasyonun ekonomik ve çevresel açidan yararli olabilecegini ifade etmislerdir.

Carmona ve digerleri (2006) Balik - Porphyra spp. entegrasyonu üzerine yaptiklari deneysel çalismada, deniz yosununun 3-4 gün içinde ortamdaki azotun büyük bir kismini kaldirdigi, fakat inorganik fosforu ortamdan kaldirmada daha az etkili oldugunu, nutrient kaldirma etkisi kadar yüksek gelisme orani da sergiledigini tespit etmislerdir.

Rodrigueza ve Montaño (2007) yaptiklari çalismada, Kappaphycus alvarezii, Kappaphycus sp. ve K. striatum türlerinin bir kafes baligi yetistirme (Chanos chanos) isletmesinden alinan atiktaki amonyumu absorbe edebilme yeteneklerini arastirmislardir. Üç türün de ortamdaki amonyumu azalttigini ve türlerin gelismelerinin arttigini belirtmislerdir.

Entegre balik – deniz yosunu yetistiriciligi üzerine yapilan bazi çalismalar Tablo 1’de gösterilmistir.

Fisheries-Sciences-Some-studies-integrated-finfish-seaweed-farming

Table 1: Some studies on integrated finfish-seaweed farming.

Sonuç

Entegre balik - deniz yosunu yetistiricilik çalismalari, kültür ortamina göre (1) laboratuvar kültür sistemleri, (2) havuz/tank kültür sistemleri ve (3) denizel ortam kültür sistemleri olmak üzere üç gurup altinda toplanabilir.

Neori ve digerlerine (2004) göre entegre bir akuakültür sistemi olustururken deniz yosunu türü seçiminde bazi temel kriterlerin göz önünde bulundurulmasi gerekmektedir. Bunlar:

• Yüksek gelisme orani ve doku azot içerigi,

• Hayat döngüsünün kontrolü ve kültüre alinabilme yetenegi,

• Epifitlere ve hastalik etkenlerine olan direnci,

• Gelisme ortami ve ekofizyolojik özellikler arasindaki uyum olarak siralanabilir.

Balik - deniz yosunu entegre yetistiriciligi üzerine yapilan çalismalar incelendiginde, bu sistemlerin bir takim avantajlari ve dezavantajlari oldugu anlasilmaktadir (Tablo 2 ve 3).

Fisheries-Sciences-Advantages-integrated-finfish-seaweed-farming

Table 2: Advantages of integrated finfish-seaweed farming.

 

Fisheries-Sciences-Disadvantage-integrated-finfish-seaweed-farming

Table 3: Disadvantage of integrated finfish-seaweed farming.

Ülkemizde deniz ve tatli sularda yürütülen su ürünleri yetistiriciligi faaliyetleri çogunlukla monokültür sistemler seklinde süregelmektedir. Deniz yosunlarinin balik yetistiriciligi yapilan ortamlarda kültüre alinabilmesi mümkün görülmektedir. Ortaya çikacak entegre bir sistem hem negatif çevresel etkileri azaltaocak hem de ekonomiye katki saglayacaktir.

Kaynaklar

Ahn, O., Petrell, R.J., Harrison P.J. (1998). Ammonium and nitrate uptake by Laminaria saccharina and Nereocystis luetkeana originating from a salmon sea cage farm, Journal of Applied Phycology 10: 333–340.

Akbulut, B. (2004). Su Ürünleri Yetistiriciligi ve Stratejileri, Su Ürünleri Merkez Arastirma Enstitüsü, Yunus Arastirma Bülteni, 1: 9-11.

Buschmann, A.H., Troell, M., Kautsky, N., Kautsky, L. (1996). Integrated tank cultivation of salmonids and Gracilaria chilensis (Gracilariales, Rhodophyta), Hydrobiologia, 326-327 (1): 75-82.

Carmona, R., Kraemer, G.P., Yarish, C. (2006). Exploring Northeast American and Asian of Porphyra for use in an integrated finfishalgal aquaculture system, Aquaculture, 252: 54-65.

Chopin, T., Yarish, C., Wilkes, R., Belyea, E., Lu, S., Mathieson, A. (1999). Developing Porphyra/salmon integrated aquaculture for bioremediation and diversification of the aquaculture industry, Journal of Applied Phycology, 11: 463-472.

FAO (2002). Status of world fisheries and aquaculture. Food and Agricultural Organization of United Naitons, Rome, Italy.

Hernández, I., J.F. Martínez-Aragón, J.F., Tovar, A, Pérez-Lloréns, J.L., Vergara, J.J. (2002). Biofiltering efficiency in removal of dissolved nutrients by three species of estuarine macroalgae cultivated with sea bass (Dicentrarchus labrax) waste waters 2. Ammonium, Journal of Applied Phycology, 14: 375–384.

Hernández, I., Fernández-Engo, M.A., Pérez- Lloréns, J.L., Vergara, J.J. (2005). Integrated outdoor culture of two estuarine macroalgae as biofilters for dissolved nutrients from Sparus aurata waste waters, Journal of Applied Phycology, 17: 557-567.

Hernández, I., Pérez-Pastor, A., Vergara, J.J., Martínez-Aragón, J.F., Fernández-Engo, Á., Pérez-Lloréns, J.L. (2006). Studies on the biofiltration capacity of Gracilariopsis longissima: From microscale to macroscale, Aquaculture, 252: 43-53.

Hirata, H., Kohirata, E. (1993). Culture of the sterile Ulva sp. in a marine fish farm, Israeli Journal of Aquaculture/Bamidgeh, 45 (4): 164-168.

Khan, S.I., Satam, S.B. (2003). Seaweed mariculture: Scope and Potential in India, Acuaculture Asia, VIII (4): 26-29.

Little, D.C., Edwards, P. (2003). Integrated livestock-fish farming systems, Food and Agriculture Organization of the United Nations, 189 p. Rome.

Lüning, K., Pang S. (2003). Mass cultivation of seaweeds: current aspects and approaches, Journal of Applied Phycology, 15: 115-119.

Martínez-Aragón, J.F., Hernández, I., Pérez- Lloréns, J.L., Vázquez, R., Vergara, J.J. (2002). Biofiltering efficiency in removal of dissolved nutrients by three species of estuarine macroalgae cultivated with sea bass (Dicentrarchus labrax) waste waters 1. Phosphate, Journal of Applied Phycology, 14: 365–374.

Matos, J., Costa, S., Rodrigues, A., Pereira, R., Sousa Pinto, I. (2006). Experimental integrated aquaculture of fish and red seaweeds in Northern Portugal, Aquaculture, 252: 31–42.

Msuya, F.E., Neori, A. (2002). Ulva reticulata and Gracilaria crassa: Macroalgae that can biofilter effluent from tidal fishpond in Tanzania, Western Indian Ocean J. Mar. Sci., 1(2): 117-126.

Naylor, R.L., Goldburg, R.J., Primavera, J.H., Kautsky, N., Beveridge, M.C.M, Clay, J., Folke, C., Lubchenco, J., Money, H.& Troel, M. (2000). Effect of aquaculture on world fish supplies, Nature, 405: 1017- 1024.

Neori, A., Krom, M.D., Ellner, S.P., Boyd, C.E., Popper, D., Rabinovitch, R., Davison, P.J., Dvir, O., Zuber, D., Ucko, M., Angel, D., Gordin, H. (1996). Seaweed biofilters as regulators of water quality in integrated fishseaweed culture units, Aquaculture, 141 (3- 4): 183-199.

Neori, A., Msuya, F.E., Shauli, L., Schuenhoff, A., Kopel, F., Shpigel, M. (2003). A novel three-stage seaweed (Ulva lactuca) biofilter design for integrated Mariculture, Journal of Applied Phycology, 15: 543–553.

Neori, A., Chopin, T., Troell, M., Buschmann, A.H., Kraemer, G.P., Halling, C., Shpigel, M., Yarish, C. (2004). Integrated aquaculture: rationale, evolution and state of the art emphasizing seaweed biofiltration in modern mariculture, Aquaculture, 231: 361- 391.

Okumus, I. (1997). Deniz kafeslerinde balik yetistiriciliginin ekolojik bazi etkileri ve balik midye polikültür yaklasimi, Akdeniz Balikçilik Kongresi, 9-11 Nisan 1997, Bildiri Kitapçigi, 323-329, Izmir.

Rodrigueza, M.R.C., Montaño, M.N.E. (2007). Bioremediation potential of three carrageenophytes cultivated in tanks with seawater from fish farms, Journal of Applied Phycology., 19: 755–762.

Stickney, R.R. (2000). Encyclopedia of Aquaculture, A Wiley-Interscience Publication, John Wiley & Sons, Inc., New York, 12p.

Tovar, A., Moreno, C., Mánuel-Vez, M.P., García-Vargas, M. (2000). Environmental Impacts of Intensive Aquaculture in Marine Waters, Water Resources, 34(1): 334- 342.

Weber, M.L. (2003). What Price Farmed Fish: A review of the environmental & social costs of farming carnivorous fish, Sea WebAquaculture Clearinghouse, Rhode Island, USA, 52p.

Troell, M., Halling, C., Nilsson, A., Buschmann, A.H., Kautsky, N., Kautsky, L. (1997). Integrated marine cultivation of Gracilaria chilensis (Gracilariales, Rhodophyta) and salmon cages for reduced environmental impact and increased economic output, Aquaculture, 156: 45-61.

Wu, R.S.S. (1995). The environmental impact of marine fish culture: Towards a sustainable future, Marine Pollution Bulletin, 31: 159- 166.

Yang, Y.F., Fei, X.G., Song, J.M., Hu, H.Y., Wang, G.C., Chung, I.K. (2006). Growth of Gracilaria lemaneiformis under different cultivation conditions and its effects on nutrient removal in Chinese coastal waters, Aquaculture, 254: 248-255.

Zhou, Y., Yang, H., Hu, H., Liu, Y., Mao, Y., Zhou, H., Xu, X., Zhang, F. (2006). Bioremediation potential of the macroalga Gracilaria lemaneiformis (Rhodophyta) integrated into fed fish culture in coastal waters of North China, Aquaculture, 252: 264-276.
Select your language of interest to view the total content in your interested language

Viewing options

Post your comment

Share This Article

Flyer image
journal indexing image
 

Post your comment

captcha   Reload  Can't read the image? click here to refresh