Специфическое потребление кислорода радужной форелью

при кормлении гранулированным комбикормом, мг/кг х ч (О₂сп)

При выращивании радужной форели, как одного из основных объектов индустриального рыбоводства при температуре воды 14 –18 ⁰С принято, что 90% кислорода используется для дыхания, а 10% - для окисления органических веществ, находящихся в рыбоводной емкости (остатки корма, экскременты, органические взвеси в поступающей воде и др.).

Учитывая данные о поступлении и расходе кислорода, может быть составлено следующее уравнение баланса кислорода в рыбоводной емкости (для радужной форели):

(1) 0,9 (О₂'' - О₂') n х V= О₂сп х Р, где

О₂'' - О₂'– содержание растворенного кислорода на втоке и вытоке, мг/л;

n – смена воды в бассейне, раз в час;

V – рабочий объем рыбоводной емкости, м³;

О₂сп – специфическое потребление кислорода радужной форелью, мг/кг х ч;

Р – общая масса рыбы в рыбоводной емкости, кг

Левая часть уравнения кислородного баланса показывает количество растворенного кислорода в рыбоводной емкости при определенной температуре воды, которое может быть использовано рыбой для дыхания. Коэффициент 0,9 показывает, что 90 % кислорода идет на дыхание, а 10 % - на окисление органических веществ в бассейне. Величина О₂’ на вытоке не должна опускаться ниже 7 мг/л для форели, поскольку ниже этой величины у форели наступает ухудшение обмена. Для других рыб, например для карпа, минимальная величина О₂’ на вытоке может составлять 5 мг/л. Первая часть уравнения показывает специфическое потребление кислорода всей рыбой при определенной температуре воды и определенной индивидуальной массе рыбы в условиях кормления сухим гранулированным кормом по кормовым таблицам.

Под плотностью посадки понимается количество рыбы на единице площади и объема воды, которую можно выразить формулой:

(2) СР=P/V, где

СР – плотность посадки рыбы, кг/м³; Р – общая масса рыбы, кг;

V – объем рыбоводной емкости, м³ (рабочий объем).

Пользуясь уравнением (1) и формулой (2) и выражая рабочий объем в литрах, можно рассчитать плотность посадки рыбы при заданной проточности:

(3) СР= 0,9 (О₂'' – О₂ ') 1000 · n/ О₂ сп., где

n - заданная величена смены воды в бассейне, раз в час (интенсивность обмена).

Интенсивность водообмена n непосредственно связанна с расходом воды:

(4) N = n V / 3600, где

N - расход воды, л/с

V - объем рыбоводной емкости, м³.

Следовательно, общий расход воды, необходимый для выращивания определенного количества рыбы с определенной индивидуальной массой при конкретной температуре составит:

(5) N = РО₂сп (О₂'' - О₂') 0,9

1. Например: При температуре воды 5 ⁰С содержание растворенного кислорода при 100 %- ном насыщении составляет 12,81 мг/л, а при 15 ⁰С – 446 мг/кг х ч. Рассчитываем по формуле 3.

Максимальная плотность посадки при 5 и 15 ⁰С составит:

СР₅ = 0,9 (12,81 – 7,0) 1000 х 3 / 155 = 101,2кг/м³

СР₁₅ = 0,9 (10,18 – 7,00) 1000 х 3 / 446 = 19,2кг/м³

При этом в обоих случаях расход воды составит:

N = 1000 х 3 / 3600 = 0,83 л/с

Таким образом, повышение температуры воды при сохранении той же проточности вызывает снижение плотности посадки рыбы. Для увеличения плотности посадки необходимо повысить водообмен.

2. Например: Определить максимальную плотность посадки радужной форели массой 100 г при температуре воды 5 и 15 ⁰С, интенсивности водообмена 3 раза в час, содержании кислорода на вытоке 7 мг/л. Расчеты следует проводить по формуле 3.

При температуре 5 ⁰С содержание растворенного кислорода при 100 %-ном насыщении составляет12,81, а при температуре 15 ⁰С – 10,18 мг/л. Специфическое потребление кислорода форелью при 5 ⁰С – 126 мг/кг х ч, а при 15 ⁰С – 360 мг/кг х ч. Таким образом, максимальная плотность посадки составит:

СР₅ = 0,9 (12,81 – 7,0) х 1000 х 3 / 126 = 124,5 кг/м³

СР₁₅ = 0,9 (10,18 – 7,0) х 1000 х 3 / 360 = 23,8 кг/м³

При этом в обоих случаях расход воды составит 0,83л/с:

N = 1000 х 3 / 3600 = 0,83 л/с

Плотность посадки рыбы при одном и том же водообмене и уровне кислорода тем выше, чем больше индивидуальная масса рыбы и ниже температура воды.

При выращивании рыбы на предприятиях индустриального типа следует создавать оптимальный режим температуры и насыщение воды кислородом. Это достигается использованием нагретой технологической воды тепловых электростанций или применением специальных установок для нагрева. Уровень кислорода в рыбоводных емкостях должен быть равен 100 % - ному насыщению (см. табл. 1) или близким к нему. Природная вода после подогрева не содержит такое количество кислорода, поэтому следует применять методы аэрации воздухом или чистым кислородом, причем последнее предпочтительнее из-за более высокой эффективности.

Увеличение интенсивности водообмена с целью улучшения газового состава имеет ограничения, объясняемые физическим воздействием течения на рыб и значительным расходом энергии на удержание тела в потоке.

Среди методов определения плотности посадки культивируемых рыб в условиях индустриального рыбоводства привлекает внимание метод, основанный на том, что концентрация рыбы или плотность посадки в единице рыбоводной емкости определяется количеством кислорода, необходимого для окисления суточной нормы корма. Как известно, спокойная, не питающаяся рыба потребляет меньше кислорода, чем активная, питающаяся. Потребление кислорода резко возрастает у питающейся рыбы за счет усиления обмена, окисления съеденного корма и выделения продуктов обмена. Возможное количество корма, которое может быть использовано рыбой при конкретном количестве кислорода может быть вычислено следующем образом (Haskell, 1955):

(6) Х = (О₂'' - О₂') 1,44 · N / 220, где

Х - количество корма, кг/сут.; О₂''- начальное содержание кислорода в притекающей воде, мг/л; О₂' - конечное минимальное содержание кислорода в вытекающей воде, мг/л; N - количество воды, подаваемой в данную рыбоводную емкость, л/мин; 1,44 - количество воды в сутки при интенсивности подачи 1л/мин, т; 220 - необходимое количество кислорода для усвоения рыбой 1 кг гранулированного корма с калорийностью 2600-2800 ккал/г (вычислено на основаниях эмпирических данных за 10 лет работы питомника Мак Нении, США).

Например: Содержание кислорода в притекающей воде равно 10 мг/л, количество подаваемой воды - 150 л/мин. Рассчитать количество корма для форели в сутки. Расчеты следует проводить по формуле 6.

Х= (10 – 7) 1,44 · 150/ 220 = 2,94 кг,

то есть при данных условиях в выростную емкость можно вносить 2,94 кг корма в сутки.

Определив количество корма, которое может быть использовано при данном количестве кислорода, рассчитываем возможное количество рыбы в рыбоводной емкости и плотность посадки. При этом используют кормовые таблицы, например, таблицы ВНИИПРХ (Канидьев, Гамыгин, 1983), в которых показана суточная норма кормления форели в зависимости от массы тела и температуры воды, то есть,

(7) Р = Х_./ Н_сут, где

Р - возможная общая масса рыбы в рыбоводной емкости, кг;

Х - количество корма в сутки, кг;

Н_сут - суточная норма корма в % массы рыбы.

Например: Температура воды, подаваемой в бассейн рыбоводного предприятия индустриального типа, равна 10 ⁰С, масса рыбы 12 г, следовательно (по кормовым таблицам), для сухих гранулированных кормов суточная норма составит 2,6 % к массе рыбы. Расчеты следует проводить по формуле 7.

Р = 2,94 /0,026 = 113,1 кг или 113,1 кг / 12 г = 9423 шт

Как видно, метод расчета плотности посадки рыбы, предложенный Х. Уиллаби (1968), основан на потребности в кислороде в зависимости от количества вносимого корма. Эта потребность в кислороде определена эмпирически и фактически учитывает зависимость потребления кислорода от температуры воды, размера рыбы и качества корма. Метод учитывает также и влияние продуктов обмена на способность рыбы использовать кислород в данных условиях кормления.

Таким образом, этот метод достаточно универсален. Однако он требует подробных данных о величине суточного рациона в зависимости от температуры воды и массы рыбы. К настоящему времени эта зависимость изучена весьма тщательно, в основном для лососевых и карповых рыб (Канидьев, Гамыгин, 1986, Гамыгин и др., 1988). Она учитывает изменение физиологической активности при разной температуре, следовательно, учитывает изменение общего обмена. Так, при температуре 5 ⁰С суточный рацион радужной форели массой 2-5 г составляет 2,2 %, при температуре 10 ⁰С – 3,3 %, а при 15 ⁰С – 4,9 % от массы рыбы (Канидьев, Гамыгин, 1977).

Суточный рацион имеет обратную связь с массой тела рыбы. Если суточная норма для молоди лососевых массой 2 г при температуре 10 ⁰С равна 4,2 %, то для молоди массой 12-25 г – вдвое меньше.

**Температура воды на рыбоводных предприятиях индустриального типа проявляется во взаимодействии с определенным газовым составом воды. Вода поверхностных источников всегда в той или иной мере насыщена кислородом, уровень которого в первую очередь зависит от температуры (табл.А). Существует четко выраженная зависимость между уровнем растворенного в воде кислорода и белковым, жировым и углеводородным обменом у рыб. Среди культивируемых рыб лососевые являются наиболее оксифильными, карповые – наименее оксифильными. Пороговая концентрация кислорода с возрастом понижается. Так, свободные эмбрионы стальноголового лосося и радужной форели погибают при содержании кислорода 2,2-2,7 мг/л, годовики – 2,0-2,4 мг/л, а двухлетки – 1,5-2,0 мг/л, тогда как соответствующие возрастные группы карпа погибают лишь при содержании кислорода примерно вдвое более низком. Осетровые рыбы занимают среднее положение.

Таблица А. Нормальное насыщение пресной воды кислородом при нормальном