Su Ürünleri Dergisi (2018)
DOI: 10.12714/egejfas.2018.35.2.16
http://www.egejfas.org
Ege Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 35(2): 219-225 (2018)
DERLEME
REVIEW
Su ürünleri yetiştiriciliğinde biyoyumak teknolojisi
Biofloc technology in aquaculture
Doğukan Kaya*
● Ercüment Genç
Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Su Ürünleri Mühendisliği Bölümü, 06110-Ankara, Türkiye
* Corresponding author: dogukankaya@ankara.edu.tr
Received date: 04.01.2018
Accepted date: 28.03.2018
How to cite this paper:
Kaya, D & Genç, E. (2018). Biofloc technology in aquaculture. Ege Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 35(2), 219-225.
DOI:10.12714/egejfas.2018.35.2.16
Öz: Su ürünleri üretiminde doğal kaynakların korunması ve çevresel standartlara uygun yetiştiricilik yapılması için sürdürülebilir metotların geliştirilmesi bir
gerekliliktir. Hayvan refahı ve gıda etiğine uygun ürün arzı, günümüzde önem gösterilen başlıca bir konudur. Çevre dostu yeni üretim metotlarından biri biyoyumak
(biofloc) teknolojisidir. Bu teknoloji, su ürünleri yetiştiricilik sistemlerinde karbon ve azot dengesine dayanan ve su kalitesini artıran bir sistemdir. Bu çalışmada, su
ürünleri yetiştiriciliğinde son yıllarda etkin bir biçimde kullanılmaya başlanan biyoyumak teknolojisinin yetiştiricilikte sunduğu faydalar derlenmiştir.
Anahtar kelimeler: Biyoyumak, su kalitesi, karbon/azot oranı, besleme
Abstract: It is necessary to develop sustainable methods for the conservation of natural resources and the production in accordance with environmental standards
in aquaculture. Animal welfare and product supply suitable for food ethics is a major issue that is important today. One of the eco-friendly new production methods
is biofloc technology. This technology is based on carbon and nitrogen balance in aquaculture systems and improves water quality. In this study, biofloc technology,
which has been used effectively in aquaculture in recent years, has been compiled.
Keywords: Biofloc, water quality, carbon/nitrogen ratio, nutrition
GİRİŞ
Artan dünya nüfusuyla birlikte küresel gıda ihtiyacı temini,
alternatif ve sürdürülebilir üretim sistemlerinin gün yüzüne
çıkmasına neden olmuştur. Bu noktada besin üretimine çözüm
arayışları çerçevesinde FAO ve Dünya Bankası projeksiyonları
insan gıdasının sularda yapılacak su ürünleri yetiştiriciliğiyle
karşılanabileceğini öngörmektedir.
2015 yılı itibariyle dünya toplam üretimi 162 milyon tona
ulaşan su ürünleri üretimi bu gıda temininde önemli bir rol
oynamaktadır (FAO 2015). Su ürünleri yetiştiriciliğinde temel
prensip; çevreyle dost, canlı refahı ile etik/biyogüvenlik
olgularını gözeten, sürdürülebilir üretim sistemlerinin
geliştirilebilmesidir. Bununla birlikte yetiştiricilikte uygun mali
oranların yakalanabilmesi, hem sosyal hem de ekonomik
sürdürülebilirliğin sağlanması açısından aynı derecede önem
taşımaktadır (Crab vd. 2012). Su ürünleri yetiştiriciliğinin etkin
bir şekilde yapılabilmesi ve devamlılığının sağlanması için
biyoyumak (biofloc) teknolojisi; mevcut üretim tekniklerine
alternatif bir çözüm olarak ortaya çıkmaktadır.
Biyoyumak teknolojisi ilk olarak Fransız Denizel
Araştırmalar Enstitüsü, Pasifik Okyanus Merkezi (Ifremer-COP)
çalışanları tarafından 1970’li yılların başında farklı penaeid
© Published by Ege University Faculty of Fisheries, Izmir, Turkey
karides türlerinin (Penaeus monodon, Fenneropenaeus
merguiensis, Litopenaeus vannamei ve L. stylirostris)
yetiştiriciliğinde denenmiştir (Aquacop, 1975; Emerenciano vd.
2012a). Bu teknoloji organik madde ile bakteri, protozoa, rotifer,
nematod ve diğer organizmalar gibi mikroorganizmalar
arasındaki ilişkinin anlaşılması ile farklı araştırmalara konu
olmuştur. Biyoyumak teknolojisi su ürünleri yetiştiricilik
sektöründe Asya ve Latin Amerika ülkelerinde geniş alanlarda
uygulanan ve gelişmeye devam eden bir üretim tekniği olarak
bilinmektedir. Ayrıca Amerika Birleşik Devletleri, Güney Kore,
Brezilya ve Çin’de de küçük ölçekte yürütülmektedir. Dünya
genelinde ise birçok araştırma merkezinde ve üniversitede
temel olarak yetiştiricilik yönetimi, besleme, üreme, mikrobiyal
ekoloji, biyoteknoloji ve su ürünleri ekonomisi üzerine yoğun
araştırma ve geliştirme projeleri ile çalışılmaktadır
(Emerenciano vd. 2012a).
Su ürünleri yetiştiriciliğinde yoğun yem kullanımı, su
ortamında besin elementlerinin artışına neden olmakta ve bu
durum, suyun önemli ölçüde kalite parametrelerini etkileyen
olumsuz bir süreci hazırlamaktadır. Bu bağlamda, su değişimini
sınırlayan, organik atıkların birikimini engelleyen, yemin etkin
Kaya and Genç, Ege Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 35(2): 219-225 (2018)
bir biçimde değerlendirilmesini sağlayan ve suyu kalite
parametreleri yönünden iyileştiren sistem arayışları,
yetiştiriciliğin odak noktalarından biri haline gelmiştir.
Biyoyumak teknolojisi bahsedilen bu arayışlara cevap
verebilecek üretim sistemlerinin bir parçası olarak görülebilir.
Biyoyumak teknolojisi ve önemi
Partikül haldeki organik madde ile mikroorganizmalar ve
sucul canlıların oluşturduğu yapı potansiyel besin kaynağı
özelliği taşımaktadır. Biyoyumak teknolojisinde, bu
mikroorganizma yumaklarından yetiştiriciliği yapılan türler
besin olarak faydalanabilmektedirler (Emerenciano vd. 2013b).
Biyoyumak teknolojisi, yetiştiricilik sisteminde heterotrofik
mikroorganizmaların çoğalmaları teşvik edilerek su kalitesini
artırmayı sağlayan, böylelikle daha ekonomik ve sürdürülebilir
yetiştiriciliğe olanak veren bir üretim tekniği olarak
tanımlanmaktadır (Crab vd. 2012; Long vd. 2015). Heterotrofik
mikroorganizmaları ve organik parçacıkları içeren biyoyumak,
suya bir karbon kaynağı ilave edilerek ortamda optimum
karbon/azot oranının sağlanmasıyla gerçekleştirilir (Şekil 1)
(Crab vd. 2007; Long vd. 2015). Bu yöntemle teşvik edilen
biyoyumağın azot alımı, amonyum konsantrasyonunun
azaltılmasını nitrifikasyon sürecine göre daha hızlı
şekillendirmektedir (Hargreaves, 2006; Crab vd. 2012).
Biyoyumak sisteminde, amonyum ve diğer azotlu organik atık
bileşikler; bakteriyel biyomasla sucul canlılar için besin kaynağı
özelliği taşıyacak bir niteliğe dönüştürülmektedir. Bu anlamda
biyoyumak teknolojisi, yetiştiricilikte su kalitesini iyileştirmesinin
yanında daha az su kullanımını olanaklı hale getirmekte ve
ekstra besin kaynağı olarak fayda yaratmaktadır (Avnimelech
2006; Long vd. 2015).
Biyoyumak kompozisyonu ve besinsel değeri
Biyoyumaklar alg, bakteri, protozoan, dışkı ya da
tüketilmeyen yemler gibi diğer partikül organik maddelerin
oluşturduğu küme olarak ifade edilmektedir. Biyoyumak
içeriğinde zooplankton ve nematod türleri de yer alabilmektedir.
Bazı biyoyumaklar makroskobik nitelik taşırken; bunların
çoğunlukla 50-200 mikron boyutlarında oldukları kayıt
edilmektedir (Hargreaves 2013).
Biyoyumakların besinsel kalitesinin yetiştiriciliği yapılan
türler için uygun olduğu bilgisi de mevcuttur. Biyoyumağın kuru
ağırlık bazında protein içeriği %25-50 aralığında, ortalama
olarak %30- 45 düzeyinde, yağ içeriğinin ise %0,5-15
aralığında ve ortalama %1-5 düzeyinde olduğu ifade
edilmektedir. Biyoyumağın metiyonin ve sistin aminoasitlerinin
temin edilmesindeki yeterliliğine yönelik çelişkili çalışmalar olsa
da vitamin ve mineraller için iyi bir kaynak olduğu, ayrıca
probiyotik etkilerinin de söz konusu olduğu bildirilmektedir
(Hargreaves 2013).
Şekil 1. Biyoyumak uygulamasında tüketilmeyen yemden ve dışkıdan
kaynaklı azotlu ürünlerin uzaklaştırılması için ihtiyaç duyulan karbon
miktarının şematik gösterimi (Crab vd. 2012’den uyarlanmıştır)
Figure 1. Schematic display of amount of carbon needed to remove
the nitrogen wasted from uneaten feed and feces by biofloc practice
(Modified from Crab et al. 2012)
Su ürünleri yetiştiriciliğinde biyoyumak uygulamaları
Su ürünleri yetiştiriciliğinde gelişen teknolojik olanaklar ve
pratik uygulamalar sayesinde alternatif üretim modellerinden
biri haline gelen biyoyumağın son yıllarda artan bir ivme
yakaladığı anlaşılmaktadır. Biyoyumağın karbon kaynağı
kullanılarak su ürünleri alanında uygulamaya girdiğini ve
yetiştiricilik için olumlu sonuçlar elde edildiğini gösteren
çalışmalar Tablo 1’de konuyla ilgili araştırmacıların
yararlanabilmeleri için listelenmiştir.
Tablo 1. Biyoyumağın farklı karbon kaynaklarında bazı yetiştiricilik parametrelerine etkisi
Table 1. Effect of biofloc on some aquaculture parameters in different carbon sources
Karbon kaynağı
Yetiştirilen tür
Buğday unu
Nişasta
Asetat, gliserol
Buğday unu
Melas
Sükroz
Dekstroz
Melas
Melas, buğday kepeği
Sükroz
Oreochromis niloticus
O. niloticus x O. aureus
Macrobrachium rosenbergii
Penaeus semisulcatus
Litopenaeus vannamei
Litopenaeus vannamei
Litopenaeus vannamei
Oreochromis sp.
Farfantepenaeus brasiliensis
Litopenaeus vannamei
220
Büyüme
performansı
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↔
İmmün
parametre
↑
↔
↔
↑
↔
↔
↔
↔
↑
↑
Su
kalitesi
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↔
Literatür
Azim ve Little (2008)
Crab vd. (2009)
Crab vd. (2010)
Megahed (2010)
Krummenauer vd. (2011)
Ray vd. (2011)
Gaona vd. (2011)
Ekasari ve Maryam (2012)
Emerenciano vd. (2012b)
Xu ve Pan (2013)
Biofloc technology in aquaculture
Melas
Melas
Melas, tapyoka, pirinç kepeği
Buğday unu
Melas
Melas
Glukoz
Melas
Buğday unu
Melas, mısır nişastası, glikoz
Melas, mısır nişastası, glikoz
Buğday unu, melas
Buğday unu
Gliserol
Litopenaeus vannamei
Litopenaeus vannamei
Litopenaeus vannamei
Penaeus monodon
Farfantepenaeus brasiliensis
Oreochromis niloticus
Oreochromis niloticus
Cyprinus carpio
Oreochromis niloticus
Cyprinus carpio
Cyprinus carpio
Litopenaeus vannamei
Apostichopus japonicus
Clarias gariepinus
↑
↔
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↔
↔
↑
↑
↑
↔
↑
↔
↑
↔
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↔
↑
↑
↑
↑
↔
↑
Schveitzer vd. (2013)
Silva vd. (2013)
Ekasari vd. (2014)
Anand vd. (2014)
Souza vd. (2014)
Ekasari vd. (2015)
Long vd. (2015)
Najdegerami vd. (2016)
Mansour ve Esteban (2017)
Bakhshi vd. (2018a)
Bakhshi vd. (2018b)
Peixoto vd. (2018)
Chen vd. (2018)
Dauda vd. (2018)
↑: Artış, ↔: Belirlenmemiş
Eklembacaklılar üzerine yapılan çalışmalar
Biyoyumak teknolojisi kullanılarak farklı karides türleri (L.
vannamei, P. monodon, F. paulensis, F. brasiliensis, F.
Setiferus, P. semisulcatus) üzerine yapılan çalışmalarda
başarılı sonuçlar alındığı araştırmacılar tarafından kayıt
edilmektedir (Samocha vd. 2007; Mishra et al. 2008; Arnold vd.
2009; Ballester vd. 2010; Emerenciano vd. 2011b; Peixoto vd.
2018). Bu teknolojinin başlıca avantajının biyoyumağın
eklembacaklı canlılar için daha iyi beslenme olanağı sağlaması
ve pazar boyuna yetiştiricilik süresinin kısaltılmasıdır
(Emerenciano 2013a).
Kuhn vd. (2010), tilapya yetiştiriciliğinden elde ettikleri balık
dışkısı kullanılarak üretildiği bildirilen iki farklı biyoyumak tipinin
kapalı dolaşımlı sistemde karides yetiştiriciliği üzerindeki
etkisini araştırmışlardır. Biyoyumaklar ardışık kesikli reaktörde
(karbon eklemesiyle) ve membran biyolojik reaktörde (karbon
eklemesi olmadan) üretilerek, balık unu ve/veya bitkisel protein
yerine kullanılmıştır. Biyoyumak kullanılmayan kontrol grubu ile
dört farklı biyoyumak ilave seviyesini (%10, 15, 21 ve 30)
karşılaştırılmasında; yaşama oranı ve hasat miktarı
bakımından gruplar arasında istatistiki bir fark gözlenmediğini
fakat biyoyumak ilaveli yemle beslenen balıkların kontrol
grubuna göre daha iyi büyüme oranları elde ettiklerini
bildirmişlerdir. Araştırıcılar, biyoyumağın uygulamada balık unu
ve bitkisel proteinden gelen hammaddenin yerine
kullanılabileceğini ayrıca tilapya yetiştiriciliğinden kaynaklı
atıkların da bu yöntemle geri kazanımının mümkün
olabileceğini vurgulamışlardır.
Schveitzer vd. (2013), farklı biyoyumak tiplerinin (toplam
askıda katı madde; 200 mg/L, 400-600 mg/L, 800-1000 mg/L)
sıfır su değişimi şartlarında Litopenaeus vannamei’nin yoğun
stok koşullarında büyüme performansı üzerine yaptıkları
araştırmada; biyoyumağın orta seviyede (400-600 mg/l)
tutulması halinde yoğun yetiştiricilik için ve sistemin
sürdürülebilirliği ile üretkenliği açısından daha verimli sonuç
alınacağını bildirmişlerdir. Gaona vd. (2017) tarafından,
biyoyumak uygulaması esnasında farklı seviyelerde askıda katı
madde (100-300 mg/L; düşük seviye, 300-600 mg/L; orta
seviye, 600-1000 mg/L; yüksek seviye) varlığının su kalitesi ve
karides (Litopenaeus vannamei) yetiştiriciliği üzerine etkisinin
araştırıldığı çalışmada karideslerin büyüme performansı,
yaşama oranı, yem dönüşüm oranı ve toplam üretimin; düşük
ve orta seviyede askıda katı halinde biyoyumak uygulanan
gruplarda daha yüksek oranlarda bulunduğunu fakat gruplar
arasında istatistiki farklılığın belirlenemediğini bildirmişlerdir.
Yüksek biyoyumak seviyesindeki gruplarda ise anılan
parametrelerin düştüğünü ve diğer iki gruba göre istatistiki
farklılık gösterdiğini bildirmişlerdir. Araştırıcılar, düşük seviyede
biyoyumağın L. vannamei yetiştiriciliği için daha iyi bir büyüme
performansı sağladığını ve bu seviyenin 100-300 mg/L
aralığında sürdürülmesinin önemini vurgulamışlardır.
Emerenciano vd. (2012b) tarafından sınırlı su değişimi
yapılan havuzlarda karides (Farfantepenaeus brasiliensis)
yetiştiriciliğinde biyoyumak teknolojisi yem kaynağı olarak
değerlendirilmiştir. Çalışmada, deneme sonu canlı ağırlık ve
biyomas bakımından biyoyumak uygulanan grupların kontrol
grubuna göre daha iyi gelişim gösterdiklerini kayıt etmişlerdir.
Çalışma ile biyoyumağın besinsel kalitesinin F. brasiliensis
larva yetiştiriciliğinde büyümeyi artırma niteliği bakımından
önemli görüldüğü bildirilmiştir.
Zhao vd. (2012), Marsupenaeus japonicus üretiminde
yoğun stoklama ve sıfır su değişimi koşullarında biyoyumak
teknolojisinin etkinliğini araştırmışlardır. Biyoyumak uygulanan
grubun amonyak ve nitrit düzeylerinin kontrol grubuna göre
istatistiki olarak daha düşük seviyelerde saptandığını
bildirmişlerdir. Biyoyumak uygulanan grubun karides verimi
bakımından kontrol grubuna oranla % 41,3 daha yüksek
seviyelerde sonuç verdiğini, benzer şekilde %12,0 daha
yüksek protein etkinlik oranı ve %7,22 daha iyi yem dönüşüm
oranı belirlediklerini kayıt etmişlerdir. Biyoyumak teknolojisinin
M. japonicus yetiştiriciliğinde yüksek stok yoğunluğu ve sıfır su
değişimi koşullarında etkin bir araç olarak kullanılabileceğini
ifade etmişlerdir.
Xu vd. (2013), biyoyumak uygulamasının juvenil karides
(Litopenaeus vannamei) yetiştiriciliğinde immun yanıta ve
antioksidan aktivitesine etkisini araştırdıkları çalışmada,
biyoyumak gruplarında sıfır su değişimi koşullarında iki farklı
karbon/azot oranı 15:1 ve 20:1 belirlemişler, kontrol grubu için
221
Kaya and Genç, Ege Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 35(2): 219-225 (2018)
ise su değişimi yapıldığını belirtmişlerdir. Biyoyumak
gruplarında toplam hemosit fagositik aktivitesinin ve hemolenf
içerisindeki toplam hemosit miktarının kontrol grubuna göre
daha yüksek seviyede bulunduğunu, benzer şekilde
hepatopankreas ve plazmada toplam antioksidan kapasitenin
de kontrol grubuna oranla daha yüksek saptandığı kayıt
edilmiştir. Sıfır su değişimi koşullarında karbonhidrat ilavesiyle
oluşturulan biyoyumağın karides yetiştiriciliğinde immun
hücresel yanıt ile antioksidan seviyesini artırdığını
bildirmişlerdir.
Furtado vd. (2015), biyoyumak uygulaması ile karides
(Litopenaus vannamei) yetiştiriciliğinde nitrat toksisitesinin (75
(kontrol), 150, 300 ve 600 mg NO3 – N/L) etkisini
araştırmışlardır. Artan nitrat seviyelerinin ortalama olarak
yaşama oranını düşürdüğünü, canlı ağırlık, ağırlık kazancı ve
yem dönüşüm oranı bakımından yüksek nitrat seviyelerinin
istatistiki olarak olumsuz etkilendiğini, haftalık canlı ağırlık
kazancı ve yaşama oranı bakımından ise artan nitrat
seviyesiyle negatif bir korelasyonun saptadıklarını
belirtmişlerdir. Yüksek nitrat seviyelerinin; solungaç ve
hepatopankreasta histopatolojik hasara da neden olduğunu
bildirmişlerdir.
Peixoto vd. (2018) Litopenaeus vannamei yetiştiriciliğinde
biyoyumak uygulaması ile birlikte yemleme sıklığının
rejimlerinin büyüme performansı ve enzim aktivitesi üzerine
etkilerini belirledikleri çalışmada; günde üç kez yemlemenin
büyüme performansı ve enzim aktivitesini arttırdığını
kaydetmişlerdir.
Moreno-Arias vd. (2018) düşük tuzlulukta (‰5)
Litopenaeus vannamei yetiştiriciliğinde balık unu yerine bitkisel
protein karışımı kullanımının biyoyumak varlığında etkisini
araştırmışlardır. Biyoyumağın yüksek kalitede protein ve
esansiyel yağ asitlerini sağlayabileceğini ve kısmen de balık
unu yerine ikame edilebileceğini belirtmişlerdir.
Balıklar üzerine yapılan çalışmalar
Biyoyumak
teknolojisi,
eklembacaklı
canlıların
yetiştiriciliğinde etkin olarak son yıllarda kullanılmaya başlasa
da balık yetiştiriciliği açısından çalışmaların oldukça sınırlı
olduğu özellikle de tilapya balıklarına odaklı gerçekleştiği
anlaşılmaktadır. Azim vd. (2008)’e göre biyoyumak içeriği balık
yetiştiriciliğinde ve su kalitesini artırmada etkin olarak
kullanılabilir.
Bu
yaklaşımla
başlayan
çalışmalar
incelendiğinde; Azim ve Little (2008), tilapya (Oreochromis
niloticus) yetiştiriciliğinde su kalitesi, biyoyumak kompozisyonu,
büyüme ve balık refahı üzerine yaptıkları çalışmada;
biyoyumak uygulamasıyla birlikte iki farklı ham protein oranına
sahip yem (%35 ve 24) verilen balıklar ile biyoyumak
uygulanmaksızın %35 ham proteinli yem (kontrol grubu)
verdikleri balıkları karşılaştırmışlardır. Balık üretiminin
biyoyumak uyguladıkları gruplarda kontrol grubuna kıyasla
%45 daha yüksek ürün elde ettiklerini bununla birlikte
biyoyumak uygulamaları arasında yemdeki protein oranlarının
değişiminin büyümede istatistiki açıdan farklılık yaratmadığını
belirtmişlerdir.
Balık
refahı
açısından
yaptıkları
222
değerlendirmede biyoyumak uygulanan gruplara ait balıklarda;
yüzgeç, solungaç histolojisi, kan parametreleri, hematokrit ve
plasma
kortisol
seviyelerinin
kontrol
grubu
ile
karşılaştırıldığında farklılık göstermediğini bu anlamda
biyoyumak varlığının balıklar üzerinde stres faktörü olarak
olumsuz bir etkiye neden olmadığını da bildirilmiştir.
Ekasari ve Maryam (2012), farklı stok yoğunluklarında (25,
50 ve 100 balık/m3) tilapya (Oreochromis sp.) yetiştiriciliği
yapılan tanklarında biyoyumak uygulamasının üretim
performansı ve su kalitesi üzerine etkilerini incelemişlerdir.
Yetiştiricilikte kritik önemi olan azotlu bileşiklerden toplam
amonyak azotu ve nitit seviyelerinin biyoyumak grubunda
kontrol grubuna kıyasla daha düşük bulunduğunu, en yüksek
yaşama oranının ise 25 balık/m3 stok yoğunluğunda biyoyumak
uygulanan grupta saptandığını bildirmişlerdir.
Luo vd. (2013) biyoyumak teknolojisini kullanarak
yetiştiricilikten kaynaklı atıkların uzaklaştırılması üzerine
yaptıkları çalışmada; inorganik azot dinamiklerini
araştırmışlardır. Çalışmada Scortum barcoo türü kullanıldığını
ve iki farklı deneme düzeninde (birinde sisteme ardışık kesikli
reaktörlerde organik karbon kaynağı olarak glukoz ilave
edilirken diğer grupta bir karbon kaynağı kullanılmadan)
yetiştiricilikten gelen amonyumun heterotrofik bakteriler
tarafından kullanıldığını ve yeterli miktarda karbon kaynağı
ilavesi ile biyoyumak oluşumunun gerçekleştiğini belirtmişlerdir.
Çalışmanın 6 haftalık dilimi içerisinde glukoz eklenen grubunda
amonyum konsantrasyonunun 13,22±0.98 mg N/L’den
0,40±0.02 mg N/L’ye, nitrat konsantrasyonu ise ilk 5 hafta
içinde 72,41±1.34 mg N/L’den 0,10±0.02 mg N/L’ye düşerek
keskin bir azalma gösterdiği bildirilmiştir.
Long vd. (2015), fiberglas tanklarda biyoyumak
teknolojisinin tilapya (Oreochromis niloticus) balıklarında
büyüme, sindirim aktivitesi, hematoloji ve immun yanıt üzerine
etkilerini sıfır su değişiminde araştırmışlardır. Nitrit ve nitrat
konsantrasyonlarının biyoyumak uygulanan tanklarda kontrol
grubuna göre daha düşük seviyelerde saptandığı belirtilmiştir.
Kontrol grubuyla karşılaştırıldığında, biyoyumak uygulanan
grubun canlı ağırlığı, ağırlık kazancı ve protein etkinlik
oranlarının daha yüksek seviyede bulunduğunu, benzer şekilde
yem dönüşüm oranının da daha düşük seviyede belirlendiğini
kaydetmişlerdir. Karaciğerde tripsin ve amilaz seviyelerinin her
iki grup için istatistiki olarak benzerlik gösterdiğini, lipaz
aktivitesinin ise biyoyumak grubunda daha yüksek seviyede
bulunduğunu bildirmişlerdir. Bağırsak tripsin ve lipaz
seviyelerinin her iki grupta da farklılık göstermediğini, amilaz
aktivitesinin ise biyoyumak grubunda daha yüksek seviyede
saptandığını belirtmişlerdir. Hematoloji analizleri bakımından iki
grupta da farklılık görülmediği bildirilmiştir. Araştırıcılar
biyoyumak uygulamalarının; iyi su kalitesini sürdürmede,
yemden faydalanmada ve büyüme performansında etkinlik
sağladığını, balıklarda sindirim enzimleri aktivitesini artıran bir
araç olduğunu da ifade etmişlerdir. Bakhshi vd. (2018b), sazan
balıklarında biyoyumak uygulamasında farklı karbon
kaynaklarının büyüme performansı, kan parametreleri ve
immün sistem üzerindeki etkilerini incelemişler, karbon kaynağı
Biofloc technology in aquaculture
olarak mısır nişastası kullanılmasının bağışıklık sistemini
geliştirdiğini ve hastalık dayanımını arttırdığını rapor
etmişlerdir. Farklı karbon kaynaklarının araştırıldığı bir diğer
çalışmada da Deng vd. (2018) Pelteobagrus vachelli
yetiştiriciliğinde biyoyumağın yapısı ve mikrobiyal topluluk
çeşitliği üzerine etkilerini belirlemişlerdir. Biyoyumak
teknolojisinde karbon kaynağı olarak selüloz kullanımının
bakteriyel çeşitlilik açısından tapiyoka nişastasına göre daha
faydalı olduğunu bildirmişler, her iki karbon kaynağı
uygulamasında da biyoyumak teknolojisinin azotlu ürünleri
uzaklaştırmada etkin olduğuna ve amonyak okside eden
bakteri topluluklarının gelişimine katkıda bulunduğuna da
dikkat çekmişlerdir.
Fauji vd. (2018) tarafından karabalık (Clarias gariepinus)
yetiştiriciliğinin biyoyumak uygulamasıyla farklı stok
yoğunluklarında denendiği çalışmada biyoyumak teknolojisinin
büyüme performansı, yemden yararlanma, enfeksiyonalara
karşı dayanım ve yetiştiriciliğin ticari karlılığı bakımından pozitif
yönlerinin dikkat çektiğini vurgulamışlardır. Araştırıcılar
biyoyumak teknolojisi ile tanklara 8 larva/L stok yoğunluğu
uygulamasının üretimde uygun olabileceğini tavsiye
etmişlerdir.
SONUÇ
Su ürünleri yetiştiriciliğinde biyoyumak teknolojisine yönelik
çalışmaların sınırlı düzeyde olduğu ve özellikle de son yıllarda
ağırlık kazandığı anlaşılmaktadır. Biyoyumak teknolojisinin
yetiştiricilik uygulamalarında kullanılmasının, büyüme ve su
kalitesinde yaşanan bazı sorunların minimize edilmesinde aktif
rol oynayabileceği ve bununla birlikte bu teknolojinin yetiştiricilik
çalışmalarında daha fazla yer bulacağı üretim sistemlerinin
gelecekte uygulamaya gireceği düşünülmektedir.
Dünyada uygulanan bütün üretim sistemlerinde belirli
noktalarda sorunlarla karşılaşılabildiği gibi biyoyumak
teknolojisi de bazı dezavantajlar barındırmaktadır. Bunların
başında üretimi gerçekleştiren özel sektörün biyoyumak
teknolojisini uygulamaya ikna edilmesi gelmektedir. Bu sorun
su ürünleri yetiştiriciliğinde yaygın görüş olan suyun temiz ve
berrak olması gerekliliğinden ileri gelmektedir. Biyoyumak
teknolojisinde suda fazla miktarda askıda katı madde
varlığından kaynaklanan önyargının aşılabilmesi konusu su
ürünleri yetiştiriciliği için alternatif bir yaklaşım olarak sunulan
bu teknolojinin geleceği açısından tartışılmalıdır.
Su ürünleri yetiştiriciliğinde biyogüvenlik yaklaşımına uygun
stratejiler geliştirilmesi ve
pratiğe dönüştürülmesi
önceliklerimizden biridir. Son yıllarda yetiştiricilikten gelen
üretim miktarlarının artması, patojen kaynaklı hastalıkların
ortaya çıkmasına ve güvenli üretimin tartışılmasına neden
olmaktadır. Bu çerçevede, üreticilerin riskleri minimize edecek
uygulamalara yönelmeleri ve daha güvenli yetiştiricilik
koşullarını temin etmeleri beklenmektedir. Biyoyumak
teknolojisi, açık bir şekilde patojen organizmaların yetiştiricilik
ortamında azaltılmasını sağlamakta ve biyogüvenlik olgusunu
destekler nitelikte faydalar sunmaktadır.
Dünyada giderek büyüyen su ürünleri yetiştiriciliği, çevre
dostu, canlı ağırlık kazancında artış sağlayan ve düşük maliyet
oranları sunan uygulamalara ihtiyaç duymaktadır. Biyoyumak
teknolojisinin su ürünleri yetiştiriciliğinde çeşitli araştırmalarda
da
gösterildiği
üzere,
amonyaklı
bileşiklerin
uzaklaştırılmasında, yem dönüşüm oranını iyileştirmede ve
atıkların tekrar yem niteliği kazanarak yeniden kullanılması gibi
birçok katkı getirdiği anlaşılmaktadır. Sonuç olarak ülkemiz
yetiştiricilik sektöründe biyoyumak teknolojisi kullanılarak
kapsamlı araştırılmaların gerçekleştirilmesi ve fayda getirecek
yeni uygulamaların denenmesi su ürünleri yetiştiriciliğimizin
devamlılığı açısından önemli olacaktır.
KAYNAKÇA
Aquacop, (1975). Maturation and spawning in captivity of penaeid shrimp:
Penaeus merguiensis de Man, Penaeus japonicus Bate, Penaeus aztecus
Ives, Metapenaeus ensis de Haan and Penaeus semisulcatus de Haan.
In: Proceedings of the Sixth Annual Meeting World Mariculture Society
(ed. by J.W. Avault & R. Miller), pp. 123–129. Lousiana State University,
Baton Roug.
Anand, P. S., Kohli, M. P. S., Kumar, S., Sundaray, J. K., Roy, S. D.,
Venkateshwarlu, G., Sinha, A. & Pailan, G. H. (2014). Effect of dietary
supplementation of biofloc on growth performance and digestive enzyme
activities in Penaeus monodon. Aquaculture, 418, 108-115.
DOI: 10.1016/j.aquaculture.2013.09.051
Arnold, SJ., Coman, FE., Jackson, CJ. & Groves, SA. (2009). High-intensity,
zero water exchange production of juvenile tiger shrimp, Penaeus
monodon: An evaluation of artificial substrates and stocking density.
Aquaculture, 293, 42-48. DOI: 10.1016/j.aquaculture.2009.03.049
Avnimelech, Y. (2006). Bio-filters: the need for an new comprehensive
approach. Aquacultural engineering, 34(3), 172-178.
DOI: 10.1016/j.aquaeng.2005.04.001
Azim, ME., & Little, DC. (2008) The biofloc technology (BFT) in indoor tanks:
Water quality, biofloc composition, and growth and welfare of Nile tilapia
(Oreochromis niloticus). Aquaculture, 283, 29–35.
DOI: 10.1016/j.aquaculture.2008.06.036
Azim, M. E., Little, D. C. & Bron, J. E. (2008). Microbial protein production in
activated suspension tanks manipulating C: N ratio in feed and the
implications for fish culture. Bioresource Technology, 99(9), 3590-3599.
DOI: 10.1016/j.biortech.2007.07.063
Bakhshi, F., Najdegerami, E. H., Manaffar, R., Tukmechi, A. & Farah, K. R.
(2018a). Use of different carbon sources for the biofloc system during the
grow-out culture of common carp (Cyprinus carpio L.) fingerlings.
Aquaculture, 484, 259-267. DOI: 10.1016/j.aquaculture.2017.11.036
Bakhshi, F., Najdegerami, E. H., Manaffar, R., Tokmechi, A., Farah, K. R. &
Jalali, A. S. (2018b). Growth performance, haematology, antioxidant
status, immune response and histology of common carp (Cyprinus carpio
L.) fed biofloc grown on different carbon sources. Aquaculture Research,
49(1), 393-403. DOI: 10.1111/are.13469
Ballester, ELC., Abreu, PC., Cavalli, RO., Emerenciano, M., Abreu, L. &
Wasielesky, W. (2010). Effect of practical diets with different protein levels
on the performance of Farfantepenaeus paulensis juveniles nursed in a
zero exchange suspended microbial flocs intensive system. Aquaculture
Nutrition, 16, 163-172. DOI: 10.1111/j.1365-2095.2009.00648.x
Chen, J., Ren, Y., Wang, G., Xia, B. & Li, Y. (2018). Dietary supplementation
of biofloc influences growth performance, physiological stress, antioxidant
223
Kaya and Genç, Ege Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 35(2): 219-225 (2018)
status and immune response of juvenile sea cucumber Apostichopus
japonicus (Selenka). Fish & shellfish immunology, 72, 143-152.
DOI: 10.1016/j.fsi.2017.10.061
Crab, R., Avnimelech, Y., Defoirdt, T., Bossier, P. & Verstraete, W. (2007).
Nitrogen removal techniques in aquaculture for a sustainable production.
Aquaculture, 270: (1-4), 1-14. DOI: 10.1016/j.aquaculture.2007.05.006
Crab, R., Chielens, B., Wille, M., Bossier, P. & Verstraete, W. (2010). The effect
of different carbon sources on the nutritional value of bioflocs, a feed for
Macrobrachium rosenbergii postlarvae. Aquaculture Research, 41(4),
559-567. DOI: 10.1111/j.1365-2109.2009.02353.x
Crab, R., Defoirdt, T., Bossier, P. & Verstraete, W. (2012). Biofloc technology
in aquaculture: beneficial effects and future challenges. Aquaculture, 356,
351-356. DOI: 10.1016/j.aquaculture.2012.04.046
Crab, R., Kochva, M., Verstraete, W. & Avnimelech, Y. (2009). Bio-flocs
technology application in over-wintering of tilapia. Aquacultural
Engineering, 40(3), 105-112. DOI: 10.1016/j.aquaeng.2008.12.004
Dauda, A. B., Romano, N., Ebrahimi, M., Teh, J. C., Ajadi, A., Chong, C. M.,
Karim, M., Natrah, I. & Kamarudin, M. S. (2018). Influence of
carbon/nitrogen ratios on biofloc production and biochemical composition
and subsequent effects on the growth, physiological status and disease
resistance of African catfish (Clarias gariepinus) cultured in glycerol-based
biofloc systems. Aquaculture, 483, 120-130.
DOI: 10.1016/j.aquaculture.2017.10.016
Deng, M., Chen, J., Gou, J., Hou, J., Li, D. & He, X. (2018). The effect of
different carbon sources on water quality, microbial community and
structure of biofloc systems. Aquaculture, 482, 103-110.
DOI:10.1016/j.aquaculture.2017.09.030
Ekasari, J. & Maryam, S. (2012). Evaluation of biofloc technology application
on water quality and production performance of red tilapia Oreochromis
sp. cultured at different stocking densities. HAYATI Journal of
Biosciences, 19(2), 73-80. DOI: 10.4308/hjb.19.2.73
Ekasari, J., Angela, D., Waluyo, S. H., Bachtiar, T., Surawidjaja, E. H., Bossier,
P. & De Schryver, P. (2014). The size of biofloc determines the nutritional
composition and the nitrogen recovery by aquaculture animals.
Aquaculture, 426, 105-111. DOI: 10.1016/j.aquaculture.2014.01.023
Ekasari, J., Rivandi, D. R., Firdausi, A. P., Surawidjaja, E. H., Zairin Jr, M.,
Bossier, P. & De Schryver, P. (2015). Biofloc technology positively affects
Nile tilapia (Oreochromis niloticus) larvae performance. Aquaculture, 441,
72-77. DOI: 10.1016/j.aquaculture.2015.02.019
Emerenciano, M., Ballester, ELC., Cavalli, RO. & Wasielesky, W. (2011b).
Effect of biofloc technology (BFT) on the early postlarval stage of pink
shrimp Farfantepenaeus paulensis: growth performance, floc composition
and salinity stress tolerance. Aquaculture International, 19(5), 891-901.
DOI: 10.1007/s10499-010-9408-6
Emerenciano, M., Cuzon, G., Goguenheim, J. & Gaxiola, G. (2012a). Floc
contribution on spawning performance of blue shrimp Litopenaeus
stylirostris. Aquaculture Research, 44(1), 75-85.
Emerenciano, M., Ballester, E. L., Cavalli, R. O. & Wasielesky, W. (2012b).
Biofloc technology application as a food source in a limited water
exchange nursery system for pink shrimp Farfantepenaeus brasiliensis
(Latreille, 1817). Aquaculture Research, 43(3), 447-457.
DOI: 10.1111/j.1365-2109.2011.02848.x
Emerenciano, M., Cuzon, G., Paredes, A. & Gaxiola, G. (2013a). Evaluation of
biofloc technology in pink shrimp Farfantepenaeus duorarum culture:
growth performance, water quality, microorganisms profile and proximate
analysis of biofloc. Aquaculture İnternational, 21(6), 1381-1394.
DOI: 10.1007/s10499-013-9640-y
Emerenciano, M., Gaxiola, G. & Cuzon, G. (2013b). Biofloc technology (BFT):
a review for aquaculture application and animal food industry. In: Matovic
MD (ed.) Biomass Now -Cultivation and Utilization, pp. 301–328. InTech,
Queen's University, Belfast, Canada.
FAO (2015). FAO Global Aquaculture Production statistics database updated
to 2013: Summary information. Rome: Food and Agriculture Organization
of the United Nations.
224
Fauji, H., Budiardi, T. & Ekasari, J. (2018). Growth performance and robustness
of African Catfish Clarias gariepinus (Burchell) in biofloc‐based nursery
production with different stocking densities. Aquaculture Research. 00, 1–
8. DOI: 10.1111/are.13595
Furtado, P. S. Campos, B. R., Serra, F. P., Klosterhoff, M., Romano, L. A., &
Wasielesky, W. (2015). Effects of nitrate toxicity in the Pacific white
shrimp, Litopenaeus vannamei, reared with biofloc technology (BFT).
Aquaculture international, 23(1), 315-327.
DOI: 10.1007/s10499-014-9817-z
Gaona, C. A. P., Almeida, M. S., Viau, V., Poersch, L. H. & Wasielesky, W.
(2017). Effect of different total suspended solids levels on a Litopenaeus
vannamei (Boone, 1931) BFT culture system during biofloc
formation. Aquaculture Research, 48(3), 1070-1079.
DOI: 10.1111/are.12949
Gaona, C. A. P., Poersch, L. H., Krummenauer, D., Foes, G. K. & Wasielesky,
W. J. (2011). The effect of solids removal on water quality, growth and
survival of Litopenaeus vannamei in a biofloc technology culture system.
International Journal of Recirculating Aquaculture, 12(1).
Hargreaves, J. A. (2006). Photosynthetic suspended-growth systems in
aquaculture. Aquacultural engineering, 34(3), 344-363.
DOI: 10.1016/j.aquaeng.2005.08.009
Hargreaves, J. A. (2013). Biofloc production systems for aquaculture. Southern
Regional Aquaculture Center.
Krummenauer, D., Peixoto, S., Cavalli, R. O., Poersch, L. H. & Wasielesky, W.
(2011). Superintensive culture of white shrimp, Litopenaeus vannamei, in
a biofloc technology system in southern Brazil at different stocking
densities. Journal of the World Aquaculture Society, 42(5), 726-733.
Kuhn, D. D., Lawrence, A. L., Boardman, G. D., Patnaik, S., Marsh, L. & Flick,
G. J. (2010). Evaluation of two types of bioflocs derived from biological
treatment of fish effluent as feed ingredients for Pacific white shrimp,
Litopenaeus vannamei. Aquaculture, 303(1), 28-33.
DOI: 10.1016/j.aquaculture.2010.03.001
Long, L., Yang, J., Li, Y., Guan, C. & Wu, F. (2015). Effect of biofloc technology
on growth, digestive enzyme activity, hematology, and immune response
of
genetically
improved
farmed
tilapia
(Oreochromis
niloticus). Aquaculture, 448, 135-141.
DOI: 10.1016/j.aquaculture.2015.05.017
Luo, G. Z., Avnimelech, Y., Pan, Y. F. & Tan, H. X. (2013). Inorganic nitrogen
dynamics in sequencing batch reactors using biofloc technology to treat
aquaculture sludge. Aquacultural Engineering, 52, 73-79.
DOI: 10.1016/j.aquaeng.2012.09.003
Mansour, A. T. & Esteban, M. Á. (2017). Effects of carbon sources and plant
protein levels in a biofloc system on growth performance, and the immune
and antioxidant status of Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Fish &
shellfish immunology, 64, 202-209. DOI: 10.1016/j.fsi.2017.03.025
Megahed, M. E. (2010). The effect of microbial biofloc on water quality, survival
and growth of the green tiger shrimp (Penaeus semisulcatus) fed with
different crude protein levels. Journal of the Arabian Aquaculture Society,
5(2), 119-142.
Mishra, J. K., Samocha, T. M., Patnaik, S., Speed, M., Gandy, R. L. & Ali, A.
M. (2008). Performance of an intensive nursery system for the Pacific
white shrimp, Litopenaeus vannamei, under limited discharge
condition. Aquacultural Engineering, 38(1), 2-15.
DOI: 10.1016/j.aquaeng.2007.10.003
Moreno-Arias, A., López-Elías, J. A., Martínez-Córdova, L. R., RamírezSuárez, J. C., Carvallo-Ruiz, M. G., García-Sánchez, G., Lugo-Sánchez,
M. E. & Miranda-Baeza, A. (2018). Effect of fishmeal replacement with a
vegetable protein mixture on the amino acid and fatty acid profiles of diets,
biofloc and shrimp cultured in BFT system. Aquaculture, 483, 53-62.
DOI: 10.1016/j.aquaculture.2017.10.011
Najdegerami, E. H., Bakhshi, F. & Lakani, F. B. (2016). Effects of biofloc on
growth performance, digestive enzyme activities and liver histology of
common carp (Cyprinus carpio L.) fingerlings in zero-water exchange
system. Fish physiology and biochemistry, 42(2), 457-465.
Peixoto, S., Silva, E., Costa, C. B., Nery, R. C., Rodrigues, F., Silva, J. F.,
Bezerra, R. & Soares, R. (2018). Effect of feeding frequency on growth
Biofloc technology in aquaculture
and enzymatic activity of Litopenaeus vannamei during nursery phase in
biofloc system. Aquaculture Nutrition, 24(1), 579-585.
DOI: 10.1016/j.aquaculture.2017.10.011
Ray, A. J., Dillon, K. S. & Lotz, J. M. (2011). Water quality dynamics and shrimp
(Litopenaeus vannamei) production in intensive, mesohaline culture
systems with two levels of biofloc management. Aquacultural Engineering,
45(3), 127-136. DOI: 10.1016/j.aquaeng.2011.09.001
Samocha, TM., Patnaik, S., Speed, M., Ali, AM., Burger, JM., Almeida, RV.,
Ayub, Z., Samocha, T. M., Patnaik, S., Speed, M., Ali, A. M., Burger, J. M.,
Almeida, R. V. & Brock, D. L. (2007). Use of molasses as carbon source
in limited discharge nursery and grow-out systems for Litopenaeus
vannamei. Aquacultural Engineering, 36(2), 184-191.
DOI: 10.1016/j.aquaeng.2006.10.004
Schveitzer, R., Arantes, R., Costódio, P. F. S., do Espírito Santo, C. M., Arana,
L. V., Seiffert, W. Q. & Andreatta, E. R. (2013). Effect of different biofloc
levels on microbial activity, water quality and performance of Litopenaeus
vannamei in a tank system operated with no water exchange. Aquacultural
Engineering, 56, 59-70. DOI: 10.1016/j.aquaeng.2013.04.006
Silva, K. R., Wasielesky, W. & Abreu, P. C. (2013). Nitrogen and phosphorus
dynamics in the biofloc production of the pacific white shrimp, Litopenaeus
vannamei. Journal of the World Aquaculture Society, 44(1), 30-41.
Souza, D. M., Suita, S. M., Romano, L. A., Wasielesky, W. & Ballester, E. L. C.
(2014). Use of molasses as a carbon source during the nursery rearing of
Farfantepenaeus brasiliensis (Latreille, 1817) in a Biofloc technology
system. Aquaculture Research, 45(2), 270-277.
DOI: 10.1111/j.1365-2109.2012.03223.x
Xu, W. J., Pan, L. Q., Sun, X. H. & Huang, J. (2013). Effects of bioflocs on water
quality, and survival, growth and digestive enzyme activities of
Litopenaeus vannamei (Boone) in zero‐water exchange culture tanks.
Aquaculture Research, 44(7), 1093-1102.
DOI: 10.1111/j.1365-2109.2012.03115.x
Xu, W. J. & Pan, L. Q. (2013). Enhancement of immune response and
antioxidant status of Litopenaeus vannamei juvenile in biofloc-based
culture tanks manipulating high C/N ratio of feed input. Aquaculture, 412,
117-124. DOI: 10.1016/j.aquaculture.2013.07.017
Zhao, P., Huang, J., Wang, X. H., Song, X. L., Yang, C. H., Zhang, X. G. &
Wang, G. C. (2012). The application of bioflocs technology in highintensive, zero exchange farming systems of Marsupenaeus
japonicus. Aquaculture, 354, 97-106.
DOI: 10.1016/j.aquaculture.2012.03.034
225