Effect of Rainbow Trout Cage Culture on Sediment Phosphorus Release in Almus Dam Lake (Tokat)

Abstract

This research was conducted one of the rainbow trout cage cultural area in Almus Dam Lake (Tokat),
in April 2015 and October 2015; two stations represent the cultural area (I-II) and two control stations (III-IV)
outside of the main current, located at 250 m and 500 m respectively from the cage stations. In this study sediment
phosphorus release was estimated and the effective factors in release mechanism were discussed.
Research data presents low diffusive phosphorus flux; the lowest value (14.58 μgP m-2 d-1) was estimated in the
IV control station in april whereas the highest value (31.73 μgP m-2 d-1) was evaluated in the Ist station located in
the cage culture area in the same month. The effective phosphorus fractions in the diffusive phosphorus flux from
sediment to water column were evaluated as organically bound P (Org≈P; 24%) > calcium bound P (Ca≈P; 22%)
> Iron+aluminium bound P (Fe+Al≈P; 18%) > carbonate bound P (CO3≈P; 13%), respectively. Furthermore the
other effective properties in enhancing phosphorus flux were determined as the high ratio TFe/TFO of the sediment
porewater and the high clay-silt proportion of the sediment texture

Keywords

• Cage culture,dam lake,phosphorus release,rainbow trout,sediment

Almus Baraj Gölü (Tokat)’nde Kafeslerde Gökkuşağı Alabalığı Yetiştiriciliğinin Sedimentten Fosfor Salınımına Etkisi

Abstract

Bu araştırma iç sularda, kafeslerde gökkuşağı alabalığı yetiştiriciliğinin yapıldığı baraj göllerimizden biri
olan Almus Baraj Gölü’nde; kafes işletmelerinin yoğun dağılım gösterdiği alanı temsilen seçilen iki kafes istasyonu
(I-II) ile hakim akıntı yönü dışında sırasıyla 250 m ve 500 m uzakta belirlenen iki kontrol istasyonunda (III-IV)
2015 yılının Nisan ve Ekim aylarında yürütülmüştür. Araştırma kapsamında baraj gölünde sedimentten suya olan
fosfor salınım düzeyi tahmin edilmiş ve salınımda etkili faktörler tartışılmıştır.
Almus Baraj Gölü’nde fosfor salınım düzeyleri oldukça düşük tahmin edilmiş; en düşük fosfor salınım değeri
kafes istasyonlarına 500 m uzakta seçilen kontrol istasyonunda (14.58 μgP m-2 gün-1) nisan ayında, en yüksek değer
ise aynı ayda I No.lu kafes istasyonunda (31.73 μgP m-2 gün-1) belirlenmiştir. Sedimentten suya fosfor salınımının
engellenmesinde etkili fosfor fraksiyonları sırasıyla organik bağlı fosfor (Org≈P; %24) > kalsiyuma bağlı fosfor
(Ca≈P; %22) >demir+alüminyuma bağlı fosfor (Fe+Al≈P; %18) >karbonata bağlı fosfor (CO3≈P; %13) olarak
belirlenmiştir. Ayrıca sediment gözenek suyu TFe/TFO oranına ilişkin değerin yüksek saptanması ve sedimentin
killi-siltli tanecik yapısı salınımda etkili unsurlar olarak belirlenmiştir.

Keywords

• Baraj gölü,fosfor salınımı,gökkuşağı alabalığı,kafeslerde yetiştiricilik,sediment

References

1. Anonim, 2009. "Denizlerde Kurulan Balık Yetiştiriciliği Tesislerinin İzlenmesine İlişkin Tebliğ", 13 Haziran 2009 Tarih ve 27257 Sayılı Resmi Gazete.
2. Anonim, 2013. Yukarı Yeşilırmak Nehir Havzası’nın besin ağ yapısı. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu. Sonuç Raporu. 2010/38, 110 s. Tokat.
3. Anonim, 2015. https://tr.wikipedia.org/wiki/Almus Barajve Hidroelektrik Santrali. Erişim tarihi: 15. Aralık.2015.
4. Anonymous, 1995. Standart Methods for the Examination of Water and Wastewater. 19th edition, John D., Ducas Co., USA. Pp.1193.
5. Boyd CE, Taner ME, Madkour M, Masuda K, 1994. Chemical characteristics of bottom soils from freshwater and brackishwater aquaculture ponds. Journal of the World Aquaculture Society, 25 (4): 517-534.
6. Buhan E, Koçer MA, Polat F, Doğan HM, Dirim S, Neary E, 2010. AlmusBaraj Gölü su kalitesinin alabalık yetiştiriciliği açısından değerlendirilmesi ve taşıma kapasitesinin tahmini. GOÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 27 (1): 57-65.
7. Enell M, Löfgren S, 1988. Phosphorus in interstitial water: methods and Dynamics. Hydrobiologia, 170: 103-132.
8. Haggard BE, Scott JT, Patterson S, 2012. Sediment phosphorus flux in an Oklahoma reservoir suggests reconsideration of watershed management planning. Lake Reserv Manage., 28: 59–69.

9. Hieltjes AHM, Lijklema L, 1980. Fractionation of inorganic phosphates in calcareous sediments. J. Environ. Qual., 9 (3): 405-407.
10. Istvanovics V, Herodek S, Szılagyi F, 1989. Phosphate adsorbtion by different sediment fractions in Lake Balaton and its protecting reservoirs. Wat.Res., 23 (11): 1357-1366.
11. Kacar B, 1995. Bitki ve Toprağın Kimyasal Analizleri 3: Toprak Analizleri, Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Eğitim Araştırma ve Geliştirme Vakfı Yayınları, No: 3, Ankara.
12. Karakoca S, 2013. Gökçekaya Baraj Gölü’nde Gökkuşağı Alabalığı (Oncorhynchus mykiss Walbaum, 1792) Yetiştiriciliğinin Yapıldığı Ağ Kafeslerde Sediment-Sediment Gözenek Suyuna İlişkin Bazı Parametrelerin Belirlenmesi. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Ankara.
13. Kaya D, 2016. Almus Baraj Gölü (Tokat) Gökkuşağı Alabalığı Kafes İşletmelerinin Sediment Kalitesine Etkisi. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 51s.
14. Kelly LA, 1992. Dissolved reactive phosphorus release from sediments beneath a freshwater cage aquaculture development in West Scotland. Hydrobiologia, 235/236, 569-572.
15. Kelly LA, 1993. Release rates and biological availability of phosphorus released from sediments receiving aquaculture wastes. Hydrobiologia, 253: 367-372.
16. Kesici T, Kocabaş Z, 2007. Biyoistatistik. Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi, Yayın No: 94, Ankara.
17. Kisand A, 2005. Distribution of sediment phosphorus fractions in hypertrophic strongly stratified Lake Verevi. Hydrobiologia, 547: 33-39.
18. Mallikarjun SD, Shashikant RM, 2013. A Batch Study of Phosphate Adsorption Characteristics on Clay Soil. International Journal of Research in Engineering and Technology, eISSN:2319-1163, pISSN:2321-7308, 338-342.
19. Mathews L, Chandramohanakumar N, 2003. The ratios of carbon, nitrogen and phosphorus in a wetland coastal ecosystem of Southern India. Internat. Rev. Hydrobiol., 88(2): 179-186.
20. Nürnberg G K, Shaw M, Dillon PJ, Mc Queen DJ, 1986. Internal phosphorus load on an oligotrophic Precambrien Shield Lake with an anoxic hypolimnion. Can. J. Fish. Aquat. Sci., 43: 574-580.
21. Polat F, Özmen H, 2011. Almus Baraj Gölü'nde trofik seviyenin belirlenmesi ve gölün fosfor taşıma kapasitesinin araştırılması. Ekoloji, 20(78): 53-59.
22. Sen S, Haggard BE, Chaubey I, Brye KR, Costello TA, Matlock MD, 2007. Sediment phosphorus release at Beaver Reservoir, northwest Arkansas, USA, 2002‐2003: a preliminary investigation. Water, Air, and Soil Pollution, 179:67‐77.
23. Shaw JFH, Prepas EE, 1990. Relationships between phosphorus in shallow sediements and in the trophogenic zone of seven Alberta Lakes. Wat. Res., 24 (5): 551-556.
24. Shrestha MK, Lin CK, 1996. Determination of phosphorus saturation level in relation to clay content in formulated pond muds. Aquacultural Engineering, 15 (6): 441-459.
25. Sondergaard M, Jensen JP, Jeppesen E, 2003. Role of sediment and internal loading of phosphorus in shallow lakes. Hydrobiologia, 506-509, 135-145.
26. Temporetti PF, Pedrozo FL, 2000. Phosphorus release rates from freshwater sediments affected by fish farming. Aquaculture, 31: 447-455.
27. Temporetti FP, Alanso FM, Baffico G, Diaz MM, Lopez W, Pedrozo LF, Vigliano HP 2001. Trophic state, fish community and intensive production of salmonids in Alicura Reservoir (Patagonia, Argentina). Lakes&Reservoirs: Research and Management, 6: 259-267.
28. Zhang M, Zhou Y, Xie P, Xu J, Li J, Zhu D, Xia T. 2004. Impacts of cage-culture of Oreochromis niloticus on organic matter content, fractionation and sorption of phosphorus, and alkaline phosphates activity in a hypereutrophic lake, people's republic of China. Environmental Contamination and Toxicology, 73: 927-932.