Estimated Nitrogen-Phosphorus Loads and Multivariate Statistical Analysis of Water Quality Effects of Rainbow Trout Farms on Göksu Spring (Isparta)

Abstract

Rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), which was first started to be cultivated in Turkey in the 1970s, has become an important species in aquaculture with its annual production exceeding 100,000 tons. With the increasing number of facilities and production amounts, it has emerged that aquaculture has various potential effects on the aquatic environment in recent years and this situation needs to be monitored. In this context, it is important to monitor the environmental effects of aquaculture. In this study, it was aimed to monitor the effects of rainbow trout farms on Göksu Stream, located within the borders of Isparta, by using multivariate statistical analyzes and to estimate nitrogen and phosphorus loads. In the study, which was carried out monthly in January-December (2019), on-site measurements and analyzes were carried out in the laboratory. Then, the estimated nitrogen and phosphorus loads of the facilities were tried to be calculated by considering the total fish production amounts of the trout farms of the facilities, feed conversion ratio, total amount of feed consumed and nitrogen and phosphorus contents. Phosphorus input from the feed in Göksu Stream is 13.9 tons; The amount of phosphorus removed by fish is estimated to be 5.3 tons and the phosphorus load entering the system as 8.6 tons, while the nitrogen input from the feed is 111.1 tons; The amount of nitrogen removed by fish was estimated as 29.6 tons and the nitrogen load entering the system was estimated as 81.5 tons. Calculated values were found above the literature. In the evaluation of factor analysis and clustering analysis of the data, it was revealed that there was a significant difference between stations 1 and 2, and stations 3 and 4, especially in terms of nitrogen and phosphorus parameters. This shows that trout facilities have effects on the stream. In this context, the wastes of the facilities should not be discharged into the river.

Keywords

• Göksu Stream
• rainbow trout
• Oncorhynchus mykiss
• nitrogen
• phosphorus

Göksu Çayı (Isparta) Üzerindeki Gökkuşağı Alabalık Tesisleri Su Kalitesi Etkilerinin Çok Değişkenli İstatistiki Analizi ve Tahmini Azot-Fosfor Yükleri

Abstract

Türkiye’de ilk olarak 1970’li yıllarda yetiştiriciliğine başlanan gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss), bugün yıllık üretimi 100.000 tonu aşan üretim miktarıyla su ürünleri yetiştiriciliğinde önemli bir tür konumuna gelmiştir. Artan tesis sayısı ve üretim miktarları ile birlikte son yıllarda su ürünleri yetiştiriciliğinin sucul çevreye çeşitli potansiyel etkilerinin olduğu ve bu durumun izlenmesi gerekliliği ortaya çıkmıştır. Bu kapsamda su ürünleri yetiştiriciliğinin çevresel etkilerini izlemek önem arz etmektedir. Bu çalışmada Isparta ili sınırları içerisinde yer alan Göksu Çayı üzerinde gökkuşağı alabalığı tesislerinin etkilerinin çok değişkenli istatistiki analizler kullanılarak izlenmesi ve azot ve fosfor yüklerinin tahmin edilmesi amaçlanmıştır. Ocak-Aralık (2019) aylık olarak gerçekleştirilen çalışmada yerinde ölçümler ve laboratuvarda analizler gerçekleştirilmiştir. Daha sonra tesislerin tahmini azot ve fosfor yükleri, tesislerin alabalık çiftliklerinin toplam balık üretim miktarları, yem dönüşüm oranı, toplam tüketilen yem miktarı ve azot ve fosfor içerikleri dikkate alınarak hesaplanmaya çalışılmıştır. Göksu Çayı’nda yemle gelen fosfor girdisi 13,9 ton, balıkla uzaklaştırılan fosfor miktarı 5,3 ton ve sisteme giren fosfor yükü 8,6 ton olarak tahmin edilirken yemle gelen azot girdisi 111,1 ton; balıkla uzaklaştırılan azot miktarı 29,6 ton ve sisteme giren azot yükü ise 81,5 ton olarak tahmin edilmiştir. Hesaplanan değerler literatürün üzerinde bulunmuştur. Veriler faktör analizi ve kümeleme analizleri değerlendirilmesinde ise 1. ve 2. istasyon ile 3. ve 4. istasyonlar arasında özellikle azot ve fosfor parametreleri açısından anlamlı bir fark olduğunu ortaya koymuştur. Bu durum alabalık tesislerinin dere üzerine etkilerinin olduğunu göstermektedir. Bu kapsamda tesislerin atıklarının kesinlikle akarsuya verilmemesi gerekmektedir.

Keywords

• Göksu Çayı
• gökkuşağı alabalığı
• Oncorhynchus mykiss
• azot
• fosfor

References

1. Alongi DM, Chong V, Dixon P, Sasekumar A, Tirendi F. 2003. The influence of fish cage aquaculture on pelagic carbon flow and water chemistry in tidally dominated mangrove estuaries of peninsular Malaysia. Marine Environmental Research, 55(4), 313-333. doi: 10.1016/S0141-1136(02)00276-3
2. Alpaslan A, Pulatsü S. 2008. The Effect of Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum, 1792) Cage Culture on Sediment Quality in Kesikköprü Reservoir. Turkey. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 8 (1): 65-70.
3. Alvarado JL. 1997. Aquafeeds and the environment, In Tacon AGJ. (ed.), Basurco B. (ed.). Feeding tomorrow’s fish. Zaragoza: CIHEAM-IAMZ p. 275-289: 2 ill. 7 graphs. 4 tables. 15 ref. (Cahiers Options Mediterraneennes; v. 22), Workshop of the CIHEAM Network on Technology of Aquaculture in the Mediterranean (TECAM), 1996/06/24-26, Mazarron (Spain)
4. Anonim. 2016. Yüzeysel Su Kalitesi Yönetimi Yönetmeliği; [Erişim tarihi: 2020 Haz 08]. Erişim adresi:https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2016/08/20160810-9.htm
5. Anonim. 2019. Su Ürünleri Tesisleri; [Erişim tarihi: 2020 Haz 08]. Erişim adresi: https://www.tarimorman.gov.tr/BSGM/Belgeler/Icerikler/Su%20%C3%9Cr%C3%BCnleri%20Yeti%C5%9Ftiricili%C4%9Fi/Su-Urunleri-Tesisleri-2019.pdf
6. Anonim. 2021. Türkiye İstatistik Kurumu Su Ürünleri İstatistikleri, 2021.
7. Boyacıoğlu H, Boyacıoğlu H, Gündüz O. 2005. Application of Factor Analysis in the Assesment of Surface Water Quality in Buyuk Menderes River Basin. European Water. 9/10: 43-49.
8. Boyd CE, Queiroz D. 2001. Nitrogen, phosphorus loads vary by system: USEPA should considersystem variables in setting new effluent rules. Global Aquaculture Advocate 4(6): 84-86.

9. Bulut C, Akçimen U, Uysal K, Küçükkara R, Savaşer S. 2010a. Karanfilliçay Deresi Suyunun Fizikokimyasal ve Mikrobiyolojik Parametrelerinin Mevsimsel Değişimi ve Akuakültür Açısından Değerlendirilmesi. Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, (021), 1-8.
10. Bulut C, Atay R, Uysal K, Köse E, Çınar Ş. 2010b. Uluabat Gölü Yüzey Suyu Kalitesinin Değerlendirilmesi. Aquatic Sciences and Engineering, 25(1), 9-18.
11. Bulut C, Akçimen U, Uysal K, Çınar Ş, Küçükkara R, Savaşer S, Tokatlı C, Öztürk GN, Köse E. 2012a. Kestel Deresi (Burdur) Su Kalitesinin Belirlenmesi ve Alabalık Yetiştiriciliği Açısından Değerlendirilmesi. Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, (028), 1-10.
12. Bulut C, Akçimen U, Küçükkara R, Savaşer S, Uysal K, Köse E, Tokatlı C. 2012b. Alabalık Üretimi Yapılan Akpınar Deresi (Denizli) Su Kalitesinin Değerlendirilmesi. Anadolu University of Sciences & Technology-C: Life Sciences & Biotechnology, 2(2).
13. Bulut C, Akçimen U, Uysal K, Çınar Ş, Küçükkara R, Savaser S. 2012c. Isparta Çandır Göksu Kaynağı Üzerindeki Alabalık İşletmelerinin Dere Suyuna Olan Etkileri. Journal of FisheriesSciences.com, 6(4), 331. doi: 10.3153/jfscom.akdeniz007
14. Bulut C, Atay R, Uysal K, Köse E. 2012d. Çivril Gölü Yüzey Suyu Kalitesinin Değerlendirilmesi. Anadolu University of Sciences & Technology-C: Life Sciences & Biotechnology, 2(1).
15. Çakır F. 1994. Karşılıklı bağımlılığın ölçülmesinde kümeleme analizi ve bir uygulama. URL:https://katalog.marmara.edu.tr/eyayin/tez/T0041974pdf Erişim Tarihi: 08.06.2020
16. Karakoca S, Topcu A. 2017. Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) Cage culture: Preliminary observations of surface sediment’s chemical parameters and phosphorus release in Gokcekaya Reservoir, Turkey. Journal of Geoscience and Environment Protection, 5(4), 12-23. doi: 10.4236/gep.2017.54002
17. Kaya A, Şahin T. 2016. Rize İlinde Organik Alabalık Yetiştiriciliği Yapan İşletmelerin Yapısal ve Ekonomik Analizi. El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi, 3(2); 229-237. doi: 10.31202/ecjse.264186
18. Korkut AY. 2016. Balık Yemi ve Sektörün Projeksiyonu. IV. Su Ürünleri Yetiştiriciliği Çalıştayı, Antalya.
19. Midlen A, Redding T. 1998. Environmental Management for Aquaculture (Vol. 2). Springer.
20. Özdal B, Pulatsü S. 2012. Ağ kafeslerde sürdürülebilir balık yetiştiriciliği için bir bilgisayar yazılımının kullanımı. Ankara Üniversitesi Çevrebilimleri Dergisi, 4(1), 15-26. doi: 10.1501/Csaum_0000000059
21. Özdamar K. 2011. Paket programlar ile istatistiksel veri analizi-1 (Sekizinci baskı). Nobel Akademik Yayıncılık, 649 s.
22. Pulatsü S, Akçora A, Köksal FT. 2003. Sediment and water phosphorus characteristics in a pond of spring origin, Sakaryabaşi springs basin, Turkey. Wetlands, 23(1), 200-204. doi:doi10.1672/0277-5212(2003)023[0200:SAWPCI]2.0.CO;2
23. Roman DMS, Warner GS, Scatena F. 2003. Multivariate Analysis of Water Quality and Physical Characteristics of Selected Watersheds in Puorto Rico. Journal of American Water Resources Association 39 (4) 829-839.
24. Schreck CB, Moyle BP. 1990. Methods for Fish Biology. American Fisheries Society, 665 p., Maryland.
25. Yavuzcan H, Pulatsü S, Demir N, Kırkağaç M, Bekcan S, Topçu A, Doğankaya L, Başçınar N. 2010. Türkiye’de sürdürülebilir su ürünleri yetiştiriciliği. TMMOB Ziraat Mühendisliği VII. Teknik Kongresi, Bildiriler Kitabı-2, 767-789.
26. Yıldırım Bilgin H, Pulatsü S. 2011. Karada Kurulu Alabalık İşletmeleri (Fethiye, Muğla) Çıkış Suları Özelliklerinin Yasal Düzenlemeler Çerçevesinde Değerlendirilmesi. Ekoloji 20, 81: 48-54.
27. Yılmaz V. 2009. Türkiye akarsuları su kalitesi parametrelerinin çok değişkenli istatistiksel analiz yöntemleri ile incelenmesi (Doctoral dissertation, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü), 94 s.