Productivity of tomato hybrids cultivated in aquaponia associated in a floating type system

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i9.8198

Keywords:

Associated aquaponics; Tilapia breeding; Tomatoes; Productivity.

Abstract

A laboratory research aimed to evaluate the productivity of 5 tomato hybrids (Apolo, Serato, Vento, Candieiro and Pioneiro) in an aquaponic system associated with tilapia breeding. The experimental design was completely randomized, with 5 treatments (tomato varieties) and four replications. Each repetition comprises a cultivation block, an area of ​​one square meter with 6 plants. The water parameters of the system were monitored: dissolved oxygen, pH, electrical conductivity, minimum and maximum temperature. The harvest was carried out weekly between the period from 01/05/2018 to 01/24/2018, totaling four harvests. At the time of harvest, the weight and measurements of each fruit (transverse diameter and longitudinal length) were determined. The results were obtained through analysis of variance by the F test and the means compared by the Tukey test, at 5% probability. The Apolo hybrid was the one with the highest average total productivity (104.53 t ha-1), with productivity increases ranging from 19 to 61% in relation to the other hybrids. The productivity achieved can be considered high and equivalent to values ​​cultivated in conventional cultivation, in soil.

References

Al-Rawahy, M. S., Al-Rawahy, S. A., Al-Mulla, Y. A., & Nadaf, S. K. (2019). Influence of nutrient solution temperature in its oxygen level and growth, yield and quality of hydroponic cucumber Journal of Agricultural Science, 11(3), 75-92.

Al-Mohammadi, F. & Al-zu’bi, Y. (2011). Soil chemical properties and yield of tomato as influenced by different levels of irrigation water and fertilizer. Journal of Agricultural Science and Technology, 13(2), 289–299.

Almeida, E. I. B.; Sizenando Filho, F. A.; Santos, S. R. B.; Barbosa, J. A. & Côrrea, M. C. M. (2011). Qualidade física de tomates comercializados na empresa paraibana de abastecimento e serviços agrícolas de Campina Grande. Tecnologia e Ciência Agropecuária, 5(3), 33–37.

Anuário Peixe BR da Piscicultura. Anuário Brasileiro da piscicultura Peixe BR 2019. Peixe BR Associação Brasileira da Piscicultura. Disponível em: https://www.peixebr.com.br/ Anuario2019/AnuarioPeixeBR2019.pdf. Acesso em: 19 ago 2020.

Bittsánszky, A.; Uzinger, N.; Gyulai, G.; Mathis, A.; Junge, R.; Villarroel, M.; Kotzen, B. & Kömíves, T. (2016). Nutrient supply of plants in aquaponic systems. Ecocycles, 2(2), 17–20.

Carvalho, L. A.; Tessarioli Neto, J. (2005). Produtividade de tomate em ambiente protegido, em função do espaçamento e número de ramos por planta. Horticultura Brasileira, 23(4), 986–989.

CONAB - Companhia Brasileira de Abastecimento. Tomate: Análise dos Indicadores da Produção e Comercialização no Mercado Mundial, Brasileiro e Catarinense. Compêndio de Estudos Conab - V. 21, 2019.

Danner, R. I.; Mankasingh, U.; Anamthawat-Jonsson, K. & Thorarinsdottir, R. I. (2019). Designing aquaponic production systems towards integration into greenhouse farming. Water, 11(10), 2123.

Dediu, L.; Cristea, V. & Xiaoshuan, Z. (2012). Waste production and valorization in anintegrated aquaponic system with bester and lettuce. African Journal of Biotechnology, 11(9), 2349-2358.

Delate, K.; Cwach, D. & Chase, C. (2012). Organic no-tillage system effects on soybean, corn and irrigated tomato production and economic performance in Iowa, USA. Renewable Agriculture and Food Systems, 27(1), 49–59.

Fernandes, C.; Corá, J. E. & Braz, L. T. (2007). Classificação de tomate-cereja em função do tamanho e peso dos frutos. Horticultura Brasileira, 25(2), 275–278.

Ferreira, S. M. R.; Freitas, R. J. S. & Lazzari, E. N. (2004). Padrão de identidade e qualidade do tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) de mesa. Ciência Rural, 34(1), 329–335.

Gatta, G.; Libutti, A.; Gagliardi, A.; Beneduce, L.; Brusetti, L.; Borruso, L.; Disgiglio, G. & Tarantino, E. (2015). Treated agro-industrial wastewater irrigation of tomato crop: Effects on qualitative/quantitative characteristics of production and microbiological properties of the soil. Agricultural Water Management, 149(1), 33–43. doi: 10.1016/j.agwat.2014.10.016

Genúncio, G. da C.; Majerowicz, N.; Zonta, E.; Santos, A. M. Dos; Gracia, D.; Ahmed, C. R. M. & Silva, M. G. da. (2006). Crescimento e produtividade do tomateiro em cultivo hidropônico NFT em função da concentração iônica da solução nutritiva. Horticultura Brasileira, 24(2), 175–179.

Geisenhoff, L. O.; Jordan, R. A.; Santos, R. C.; Oliveira, F. C. de. & Gomes, E. P. (2016). Efeito de diferentes substratos na produção de alface aquapônica associada à criação intensiva de tilápia com recirculação de água. Engenharia Agrícola, 36(1), 291-299. doi: 10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v36n2p291-299/2016

Graber, A. & Junge, R. (2009). Aquaponic Systems: N utrient recycling from fish wastewater by vegetable production. Desalination, 246(1-3), 147-156.

Gualberto, R.; Oliveira, P. S. R. & Resende, F. V. (2002). Long-Life tomato cultivars growing under the hydroponic nutrient film technique. Scientia Agricola, 59(4), 803–806.

Hosseinzadeh, S.; Verheust, Y.; Bonarrigo, G.; Van Hulle, S. (2017). Closed hydroponic systems: operational parameters, root exudates occurrence and related water treatment. Rev Environ Sci Biotechnol, 16(1), 59-79.

Hundley, G. C. (2013). Aquaponia, uma experiência com tilápia (Oreochromis niloticus), manjericão (Ocimum basilicum) e manjerona (Origanum majorana) em sistemas de recirculação de água e nutrientes. Monografia (Graduação em Agronomia) – Universidade de Brasília – UnB, Brasília.

Jordan, R. A.; Cortez, L. A. B.; R, Baldassin Jr.; Scorvo Filho, J.; Frascá-Scorvo, C.; Rigolino, M. & Tabata, Y. (2011). Sistema intensivo de criação de peixe com recirculação de água e controle de temperatura via bomba de calor de duplo efeito térmico. Revista Brasileira de Engenharia de Biossistemas, 5(1), 12-22.

Jordan, R. A.; Cavichiolo, F.; Geisenhoff, L. O.; Santos, R. C.; Silveira Jr., V. & Neves Filho, L. (2013). Aquicultura em sistema fechado e controlado – integração biodigestor/aquaponia - produção sustentável de peixes, hortaliças e bioenergia. In: XIIICONBRAVA, 2013, São Paulo. XIII CONBRAVA.

Jordan, R. A.; Ribeiro, E. F.; Oliveira, F. C.; Geisenhoff, L. O.; Martins, E. A. S. (2018). Yield of lettuce grown in hydroponic and aquaponic systems using different substrates. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 22(8), 525–529.

Jordan, R. A.; Martins, V. P.; Almeida, A. C. S.; Oliveira, F. C.; Quequeto, W. D.; Siqueira, V. C.; Martins, E. A. S. & Santos, R. C. (2020). Potencial de produção de biogás de resíduos provenientes da criação de tilápia em sistema aquapônico. Research, Society and Development, 9(9), e155997131.

Khaled, A. M.; Sikder, S.; Islam, M. R.; Hasan, M. A. & Bahadur, M. (2015). Growth Yield and Yield Attributes of Tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) as Influenced by Indole Acetic Acid. Journal of Environmental Science and Natural Resources, 8(1), 139–145.

Kloas, W.; Grob, R.; Baganz, D.; Graupner, J.; Monsees, H.; Schmidt, U.; Staaks, G.; Suhl, J.; Tschirner, M.; Wittstock, B.; Wuertz, S.; Zikova, A. & Rennert, B. (2015). A new concept for aquaponic systems to improve sustainability, increase productivity, and reduce environmental impacts. Aquaculture Environment Interactions, 7(2), 179–192.

Li, C.; Zhang, B.; Luo, P.; Shi, H.; Li, L.; Gao, Y.; Lee, C. T.; Zhang, Z.; Wu, W. M. (2019). Performance of a pilot-scale aquaponics system using hydroponics and immobilized biofilm treatment for water quality control. Journal of Cleaner Production, 208(1), 274–284. doi: 10.1016/j.jclepro.2018.10.170

Matos, E. S.; Shirahige, F. H. & Melo, P. C. T. (2012). Desempenho de híbridos de tomate de crescimento indeterminado em função de sistemas de condução de plantas. Horticultura Brasileira, 30(2), 240–245.

Maucieri, C.; Nicoletto, C.; Junge, R.; Schmautz, Z.; Sambo, P.; Borin, M. (2018). Hydroponic systems and water management in aquaponics: A review. Italian Journal of Agronomy, 13(1), 1–11.

Medina, M.; Jayachandran, K.; Bhat, M.G. & Deoraj, A. (2016). Assessing plant growth, water quality and economic efects from application of a plant-based aquafeed in a recirculating aquaponic system. Aquac. Int. 24(1), 415–427.

Monte, J. A.; Carvalho, D. F. de; Medici, L. O.; Da Silva, L. D. B. & Pimentel, C. (2013). Growth analysis and yield of tomato crop under different irrigation depths. Revista Brasileira de Engenharia Agricola e Ambiental, 17(9), 926–931.

Moura, M. L.; Fogaça, C. M.; Moura, M. A. De; Galvão, H. L. & Finger, F. L. (2004). Crescimento e desenvolvimento de frutos do tomateiro “Santa Clara” e do seu mutante natural “Firme”. Ciência e Agrotecnologia, 28(6), 1284–1290.

Ntinas, G. K.; Kadoglidou, K.; Tsivelika, N.; Krommydas, K.; Kalivas, A.; Ralli, P. & Irakli, M. (2019). Performance and hydroponic tomato crop quality characteristics in a novel greenhouse using dye-sensitized solar cell technology for covering material. Horticulturae, 5(2), 1–15.

Oladimeji, A. S.; Olufeagba, S. O.; Ayuba, V. O.; Sololmon, S. G. & Okomoda, V. T. (2020). Effects of different growth media on water quality and plant yield in a catfish-pumpkin aquaponics system. Journal of King Saud University - Science, 32(1), 60–66. doi: 10.1016/j.jksus.2018.02.001

Olajire, A. A. & Azeez, L. (2011). Total antioxidant activity, phenolic, flavonoid and ascorbic acid contents of Nigerian vegetables. African Journal of Food Science and Technology, 2(2), 22-29.

Pereira, A.S. et al. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [e-book]. Santa Maria. Ed. UAB/NTE/UFSM. Disponível em: <https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/15824/ Lic_Computacao_Metodologia-Pesquisa-Cientifica.pdf?sequence=1.> Acesso em: 14 setembro 2020.

Prodanov, C. C.; Freitas, E. C. de. (2013). Metodologia do trabalho científico: métodos e técnicas da pesquisa e do trabalho acadêmico, 2. ed. Novo Hamburgo: Feevale.

Disponível em: <http://www.feevale.br/Comum/midias/8807f05a-14d0-4d5b-b1ad-1538f3aef538/E-book%20Metodologia%20do%20Trabalho%20Cientifico.pdf> Acesso em: 14 setembro 2020.

Rakocy, E. J.; Masser, M. P. & Losordo, T. M. (2006). Recirculating Aquaculture Tank Production Systems: Aquaponics - Integrating Fish and Plant Culture. SRAC Publication, 454(1), 1-16.

Silva, J. P. R.; Schoeninger, V.; Oliveira, F. C.; Jordan, R. A.; Siqueira, V. C.; Martins, E. A. S.; Seno, L. O.; Hoscher, R. H.; Quequeto, W. D. & Mabasso, G. A. (2019). Postharvest quality of yellow pear tomato cultivated in aquaponic system. Journal of Agricultural Science, 11(15), 227–235.

Suhl, J.; Dannehl, D.; Kloas, W.; Baganz, D.; Jobs, S.; Scheibe, G. & Schmidt, U. (2016). Advanced aquaponics: Evaluation of intensive tomato production in aquaponics vs. conventional hydroponics. Agricultural Water Management, 178(1), 335–344.

Sunny, A. R.; Islam, M. M.; Rahman, M.; Miah, M. Y.; Mostafiz, M.; Islam, N.; Hossain, M. Z.; Chowdhury, M. A.; Islam, M. A. & Keus, H. J. (2019). Cost effective aquaponics for food security and income of farming households in coastal Bangladesh. Egyptian Journal of Aquatic Research, 45(1), 89–97. doi: 10.1016/j.ejar.2019.01.003

Valllance, J.; Deniel, F.; Floch, G. L.; Guérin-Dubrana, L.; Blancard, D. & Rey, P. (2011). Pathogenic and beneficial microorganisms in soilless cultures. Agronomy for Sustainable Development, 31(1), 191–203.

Yang, T. & Kim, H. J. (2020). Characterizing nutrient composition and concentration in tomato-, basil-, and lettuce-based aquaponic and hydroponic systems. Water, 12(5), 1–27.

Yeshiwas, Y.; Belew, D.; Tolessa, K. (2016). Tomato (Solanum lycopersicum L.) Yield and fruit quality attributes as affected by varieties and growth conditions. World Journal of Agricultural Sciences, 12(6), 404–408.

Published

15/09/2020

How to Cite

Jordan, R. A., Giordano, E. B. ., Oliveira, F. C. de ., Quequeto, W. D., Drehmer, K. K. B. ., Silva, L. P. P. da ., Martins, E. A. S. ., Santos, R. C. ., & Siqueira, V. C. (2020). Productivity of tomato hybrids cultivated in aquaponia associated in a floating type system. Research, Society and Development, 9(9), e1000998198. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i9.8198

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences