Russian Federation
Russian Federation
GRNTI 20.01 Общие вопросы информатики
GRNTI 26.03 Общественно-политическая мысль
GRNTI 43.01 Общие вопросы естественных и точных наук
GRNTI 44.01 Общие вопросы энергетики
GRNTI 45.01 Общие вопросы электротехники
GRNTI 50.01 Общие вопросы автоматики и вычислительной техники
GRNTI 62.01 Общие вопросы биотехнологии
GRNTI 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
GRNTI 70.01 Общие вопросы водного хозяйства
GRNTI 73.34 Водный транспорт
Abstract. The paper highlights the prospects of cultivating heat-loving species, such as Australian crayfish and freshwater shrimps in the VI fish breeding zone. Australian crayfish and freshwater shrimps breeding is considered economically attractive for entrepreneurs, having a limited area for farming facilities. At the same time, pond ecosystems require the individual approach and close study in terms of the environmental conditions for the cultivated species upkeeping and the natural forage base that determine the pond biological productivity. Today, there are no clear recommendations on the summer keeping warmwater aquaculture species, in particular, Australian crayfish and freshwater shrimp in the Astrakhan region. To cultivate the new objects of warmwater aquaculture in 2017-2019 the small innovative enterprise Modern Sharapovskiy Fish Breeding Complex researched the production potential of ponds of various categories for receiving marketable products; there was studied the forage base, biomass of zooplankton and zoobenthos satisfying the nutritional needs of farmed objects. As a result of experimental work, it was found that in pond No.2, where freshwater shrimps were grown, there were registered 5 species of Cladocera and 1species of Rotifera, while in pond No.1 used for breeding Australian crayfish there were registered 4 species of Rotifera and only 1 species of Cladocera. Presumably, the observed species composition of the studied ponds is specified by the selectivity of the cultivated objects in zooplankton consumption. The possibility of increasing the bio-productivity of ponds by alternate growing aquaculture and agricultural products has been considered.
Australian crayfish, fresh water shrimp, ponds, bioproductivity, nutritive base, zooplankone, zoobenthos, abundance, biomass, aestivation
Биологические особенности австралийских раков и пресноводной креветки позволяют получать высококачественную продукцию в течение вегетационного периода, при этом содержание этих тропических видов экономически привлекательно для фермеров, которые располагают ограниченным фондом прудовых площадей. Прудовой метод выращивания подрощенной молоди массой 1,0–1,5 г до товарной массы наиболее экономически выгоден, при устойчивой кормовой базе реализуется продукционный потенциал этих быстрорастущих видов. Существует реальная возможность организации выращивания в VI рыбоводной зоне теплолюбивых объектов. Разведение товарного австралийского рака и пресноводной креветки весьма перспективно в связи с тем, что рыбоводные фермы имеют ряд преимуществ выращивания на естественной кормовой базе (зоопланктон и зообентос), однако необходимо производить оценку кормовой базы, а в некоторых случаях и направленное формирование ее устойчивости. Полученные нами результаты экспериментального выращивания в прудах австралийских раков и пресноводных креветок подтвердили высокую эффективность и перспективность их выращивания в условиях открытого рыбоводного пруда. При этом существует прямая зависимость результатов выращивания от условий содержания, сформированных в том или ином пруду.
Материал и методы исследований
Исследования проводили на опытных прудах предприятия «Современный рыбоводный комплекс Шараповский» (Астраханская область) площадью 0,5 га, при этом использовались мальковые пруды. Ложа прудов имеют правильную инженерную планировку, с отсутствием не спускных участков, неровностей и сильной зарастаемости.
При зарыблении (как правило, в июне) использовали качественную посадочную молодь, не травмированную, клинически здоровую, массой 150–500 мг. Плотность посадки молоди в пруду № 1 составила в среднем 8 тыс. шт. австралийских раков, в пруду № 2 – 2,5 тыс. шт. пресноводных креветок. Гидрохимический режим поддерживался согласно нормативам для карповых прудов.
Оценку пищевой обеспеченности проводили по концентрации биомассы кормовой базы. Материалом для исследования послужили пробы зоопланктона, зообентоса используемых прудов. Отбор проб зоопланктона проводили путем процеживания 50 л воды с помощью сети Апштейна, погружаемой в центральной точке пруда и возле монаха. Обловленный планктон сливали в склянку, промыв при этом сеть несколько раз, фиксировали 40 %-м формалином в количестве 7 % от объема отобранной пробы.
Пробы бентоса отбирали при помощи дночерпателя Петерсена с захватом площади 157,5 см2, затем пробы промывали, разбирали на месте отбора и фиксировали 4 %-м формалином.
Определение зоопланктона и зообентоса выполняли по общепринятым в рыбоводной практике методикам, согласно руководству к методам гидробиологического анализа [3].
Необходимо отметить, что первоначальное формирование кормовой базы происходит частично за счет организмов, попадающих с водой при залитии прудов, а также пополняется путем выведения из покоящихся стадий гидробионтов, находящихся в грунте водоема. Достаточность кормовой базы, соответствующей требованиям организма тропических видов на разных этапах развития, в значительной степени определяет эффективность их выращивания.
Подготовка прудов к летней эксплуатации проходила в плановом режиме, ложа прудов подвергли боронованию, не нарушая уклоны и канавы рыбосбросной сети, сохраняя дерновый слой и луговую растительность; скошенная растительность была размещена на дамбах. Через рыбосороуловитель (для исключения попадания сорной рыбы) производили залитие прудов; воду набирали быстро во избежание раннего развития нитчатых водорослей.
В свежезалитом пруду температура воды постепенно увеличивалась от 10 до 21 °С, в этих условиях происходило массовое развитие зоопланктона и бентоса.
Максимальная зарастаемость ложа прудов высшей водной растительностью составляла примерно 15 % общей акватории вдоль берега, до наполнения водой ложа прудов покрывала мягкая луговая растительность. После заполнения прудов в конце мая эта растительность сохранялась в первые недели, после чего ее заместили мягкие водоросли и высшая водная растительность (рис. 1).
а б
Рис. 1. Береговая мелководная зона прудов № 1 (а) и № 2 (б)
Естественная кормовая база (биомасса зоопланктона и бентоса) соответствовала видовому составу нагульных прудов VI зоны рыбоводства, эксплуатируемых в экстенсивном режиме [1–4].
Нарушение соответствия (недоступность кормовых организмов для выращиваемых объектов) приводит к снижению интенсивности питания, к отставанию роста; в некоторых случаях объекты оказываются не обеспеченными кормом даже при обилии его в водоеме.
Учитывая, что молодь австралийских раков и пресноводной креветки в первый месяц содержания в прудовых условиях питается в том числе и обрастаниями, в прудах устанавливали специальные погружные мешки с сеном (кутец) в количестве 30 шт. на расстоянии 50 см друг от друга для образования обрастаний.
Результаты исследований и их обсуждение
Исследования проводили в 2019 г. на СРК «Шараповский»; произведен отбор зоопланктонных и бентосных проб с прудов, где выращивались австралийские раки и пресноводные креветки. Данные организмы в естественных условиях являются потребителями планктонных организмов, детрита растительного и животного происхождения, бентосных организмов. Зоопланктон и обрастания потребляет в основном молодь, взрослые особи потребляют зоопланктон в виде случайного компонента либо вынужденной пищи [5].
Сравнительный анализ изменений количественных характеристик зоопланктона проводили с использованием критерия Краскела – Уоллиса, подсчитывали величину соотношения численности (N) Cladocera и Copepoda (NClad/NCop) и соотношения биомасс (B) Rotifera и Crustacea (BRot/BCrust).
По результатам проведенного анализа было выявлено, что в пруду № 1, где содержались австралийские раки, в процентном соотношении основных групп зоопланктона по численности и биомассе преобладали веслоногие ракообразные – 50,06 и 78,42 % соответственно. Малочисленными являлись коловратки – 10,23 и 0,47 % соответственно (рис. 2).
|
19,87 % |
|
1,45 % |
|
0,47 % |
|
78,42 % |
|
11,31 % |
|
50,06 % |
|
10,23 % |
|
28,40 % |
|
б |
|
а |
Рис. 2. Группы зоопланктона, пруд № 1:
а – численность; б – биомасса
Из всего видового состава по численности доминируют nauplii cyclopoida – 17 тыс. экз./м3; cocepoditte cyclopoida – 18 тыс. экз./м3; Diaphanosoma dubium – 11,75 тыс. экз./м3, яйца Metacyclops gracilis – 27, 5 тыс. экз./м3.
По биомассе в доминантный комплекс входили cocepoditte cyclopoida – 263,6 мг/м3, Paracyclops affinis – 242,5 мг/м3, Sinodiaptomus sarsi – 313,5 мг/м3, Diaphanosoma dubium – 230,5 мг/м3 (рис. 3).
|
30 000 |
|
25 000 |
|
20 000 |
|
15 000 |
|
10 000 |
|
5 000 |
Рис. 2. Зоопланктон: соотношение численности и биомассы – пруд № 1
Следует отметить, что ветвистоусый рачок Diaphanosoma dubium и циклопы копеподитной стадии развития являются основными компонентами зоопланктоного сообщества пруда № 1, где выращивается австралийский рак.
В пруду № 2 в процентном соотношении основных групп зоопланктона по численности и биомассе преобладали веслоногие ракообразные – 77 и 85,6 % соответственно. Малочисленными являлись организмы, относимые к прочим – 0,4 % по численности и по биомассе, коловратки – 0,12 % (рис. 4).
|
0,3 % |
|
0,12 % |
|
13,9 % |
|
85,6 % |
|
0,4 % |
|
1,2 % |
|
21,3 % |
|
77,0 % |
|
б |
|
а |
Рис. 4. Группы зоопланктона, пруд № 2:
а – численность; б – биомасса
Из всего видового состава в доминирующую группу по численности входят nauplii cyclopoida – 13,5 тыс. экз./м3; cocepoditte cyclopoida – 24,5 тыс. экз./м3; Metacyclops gracilis – 15 тыс. экз./м3 (рис. 5).
Рис. 5. Зоопланктон: соотношение численности и биомассы – пруд № 2
По биомассе в доминантный комплекс входили cocepoditte cyclopoida – 310,15 мг/м3; Metacyclops gracilis – 777,1 мг/м3; Sinodiaptomus sarsi – 1 822,5 мг/м3; Diaphanosoma dubium – 380,9 мг/м3. Следует отметить, что циклопы копеподитной стадии развития и половозрелые особи Metacyclops gracilis в пруду № 2, где выращивается пресноводная креветка, являются основными компонентами зоопланктонного сообщества.
Рассматривая видовой состав исследуемых водоемов, можно отметить, что в пруду № 2 насчитывается пять видов ветвистоусых ракообразных (Diaphanosoma dubium, Moina brachiatа, Syda crystalline, Chydorus sphaericus, Alona costata) и один представитель из группы Rotifera (Branchionus quadridentatus ancylonatus), в то время как в пруду № 1 – четыре вида коловраток (Pompholys complanata, Synchaeta stylata, Branchionus c. сalycyflorus, Brachionus budapestinensis), а из Cladocera представлен только один вид (Diaphanosoma dubium).
Считаем наиболее вероятным, что наблюдаемый видовой состав исследуемых нами прудов обусловлен избирательностью в потреблении зоопланктона выращиваемыми объектами.
Сравнительный анализ изменений количественных характеристик зоопланктона проводили с использованием критерия Краскела – Уоллиса; для пруда № 1 он составил (NClad/NCop) – 0,22596154, (BRot/BCrust) – 0,01306413; для пруда № 2: (NClad/NCop) – 0,277039848, (BRot/BCrust) – 0,001211073. Следовательно, в обоих водоемах соотношение численности Cladocera и Copepoda и соотношение биомасс Rotifera и Crustacea имеют сравнительно одинаковое расхождение медиан.
На протяжении всего периода выращивания австралийских раков и пресноводной креветки отмечается ограниченность кормовой базы в бентосных организмах; в конце июня в пробах отсутствовали личинки комаров-хирономид, на всем протяжении выращивания их концентрация была невелика 0,5–0,7 г/м2. Низкая кормность и неустойчивая пищевая обеспеченность выращиваемых объектов влияет на снижение общей продуктивности [6, 7]; в конце периода
выращивания наблюдалась существенная вариативность средней массы тела полученных австралийских раков (25–90 г) и пресноводных креветок (15–50 г).
Значительное влияние на адаптацию к естественным условиям и, как следствие, высокий темп роста тропических объектов аквакультуры оказывают наличие и состав мягкой высшей водной растительности, т. к. различные макрофиты, такие как рогоз, осоки и их стебли, листья и молодые побеги, охотно поедаются австралийскими раками и пресноводными креветками.
В проведенных ранее экспериментах было установлено, что существует возможность повышения биопродуктивности прудов «естественным» путем за счет летования и попеременного выращивания на их территории аквакультурной и сельскохозяйственной продукции (например, бахчевых и зерновых культур [6, 7]) (табл.).
Динамика зоопланктона и зообентоса при выведении прудов на летование
|
Зоопланктон |
В начале вегетационного периода |
В конце вегетационного периода |
||||||
|
N, экз./м3 |
B, г/м3 |
N, % |
B, % |
N, экз./м3 |
B, г/м3 |
N, % |
B, % |
|
|
до летования |
||||||||
|
Всего |
56 625 |
1,93 |
100 |
100 |
92 125 |
0,85 |
100 |
100 |
|
после летования |
||||||||
|
Всего |
133 375 |
3,9 |
100 |
100 |
115 125 |
2,28 |
100 |
100 |
|
Зообентос |
В начале вегетационного периода |
В конце вегетационного периода |
||||||
|
N, экз./м2 |
B, г/м2 |
N, % |
B, % |
N, экз./м2 |
B, г/м2 |
N, % |
B, % |
|
|
до летования |
||||||||
|
Всего |
40 |
0,42 |
100 |
100 |
16 |
0,65 |
100 |
100 |
|
после летования |
||||||||
|
Всего |
344 |
1,5 |
100 |
100 |
120 |
4,3 |
100 |
100 |
По результатам гидробиологического анализа установлено, что обеспеченность прудов естественной кормовой базой составила 100 %, т. е. кормовая база прудов полностью обеспечивала кормовые потребности выращиваемого объекта. Существенно улучшился гидробиологический режим прудов, что привело к установлению оптимального уровня естественной кормовой базы, который удовлетворяет пищевые потребности объектов, выращиваемых в поликультуре (например, карповых, растительноядных рыб, ракообразных).
Необходимо отметить, что биомасса зоопланктона после выведения прудов на летование в начале вегетационного периода увеличивается в 2,0 раза (по сравнению с прудами, используемыми непрерывно), в конце вегетационного периода – в 2,7 раза, при этом биомасса зоопланктона в прудах до летования в начале вегетационного периода составляла 1,93 г/м3, после летования – 3,9 г/м3, а в конце вегетационного периода составила 0,85 г/м3, после летования – 2,28 г/м3.
В начале вегетационного периода величина биомассы зообентоса в водоемах после летования в 3,6 раза превышает величину биомассы этого же пруда до летования; в конце вегетационного периода значение этого соотношения увеличивается до 6,6. Так, биомасса зообентоса до летования в начале вегетационного периода составила – 0,42 г/м2, после летования – 1,5 г/м2; в конце вегетационного периода – 0,65 г/м2, после летования – 4,3 г/м2.
Положительная динамика биомассы зоопланктона и зообентоса в водоемах связана с тем, что пруды во время летования были выведены под посев бахчевых. В конце периода выращивания средняя масса тела австралийских раков и пресноводных креветок была однородной и составила 110 и 75 г соответственно.
Заключение
Выращивание австралийских раков и пресноводных креветок возможно в прудах малой площади, однако многолетняя их эксплуатация приводит к истощению почв и обеднению биомассы зоопланктонных и зообентосных организмов. Организация комплексных мероприятий благоприятно влияет на уровень естественной кормовой базы объектов аквакультуры. В качестве мероприятий, повышающих производственную эффективность прудов и их биопродуктивность, предложено выведение прудов на летование под посевы сельскохозяйственных культур.
1. Metodicheskoe rukovodstvo po analizu organicheskogo veshchestva donnykh otlozhenii [Guidelines on analyzing bottom sediment organic matter]. Pod redaktsiei E. M. Zaslavskogo. Moscow, Izd-vo VNIRO, 1980. 64 p.
2. Bogatova I. B. Rybovodnaia gidrobiologiia [Piscicultural hydrobiology]. Moscow, Pishchevaia promyshlennost' Publ., 1980. 168 p.
3. Abakumov V. A., Bubnova N. P. i dr. Rukovodstvo po metodam gidrobiologicheskogo analiza poverkhnostnykh vod i donnykh otlozhenii [Guidelines for hydrobiological analysis of surface water and bottom sediments]. Leningrad, Gidrometeoizdat, 1983. 239 p.
4. Smetanina I. Iu. Mikrobiologicheskaia kharakteristika rybovodnykh prudov Astrakhanskoi oblasti pri kormlenii ryby [Microbiological characteristics of hatcheries during fish feeding in the Astrakhan region]. Voprosy intensifikatsii prudovogo rybovodstva. Moscow, Izd-vo VNIIPRKh, 1984. Pp. 204-208.
5. Lagutkina L. Iu., Ponomarev S. V., Sheikhgasanov K. G. Akvakul'tura Kaspiia: organicheskoe kul'tivirovanie, bakhchesevorybooborot [Aquaculture of the Caspian Sea: organic cultivation, melon-crop-fish cultivation turnover]. Vodnye bioresursy, akvakul'tura i ekologiia vodoemov: trudy III Baltiiskogo morskogo foruma (Kaliningrad, 26-27 maia 2015 g.). Kaliningrad, Izd-vo KGTU, 2015. Pp. 78-80.
6. Lavelina T. P. Ratsional'noe ispol'zovanie zemel'nykh resursov Severnogo Prikaspiia pri integrirovannom proizvodstve rastitel'noi i rybnoi produktsii. Avtoreferat dis. ... kand. geogr. nauk [Rational use of land resources of the Northern Caspian region with integrated production of plant and fish products. Diss.Abstr. ... Cand.Geo.Sci.]. Moscow, 1998. 24 p.
7. Naumova A. M., Sidorov G. D., Vysotskii A. A., Naumova A. Iu., Chistova L. S. Sposob ozdorovleniia nagul'nykh prudov rybosevooborotom [Method for enhancement of feeding ponds fish-crops cultivation turnover]. Patent RF, no. 2170010, 17.11.1999.
