В органической аквакультуре, где не используются гормоны, часто происходит размножение естественным путем, и биомасса будет выше от ожидаемой. В таких случаях перифитон может компенсировать снижение использования искусственных кормов. Стоимость составляющих корма является одной из наиболее затратных статей операционных расходов аквакультуры. Это даже более выражено в органической аквакультуре, вследствие её специфических запросов. Размещение твердых поверхностей в толще воды пруда с рыбой вызывает рост биопленок и перифитона (сложная смесь водорослей, цианобактерий, гетеротрофных микробов и детрита), которые служат кормом для культивируемых организмов.

Аквакультура с вовлечением организмов обрастателей имеет плотность посадки, достаточно низкую для быстрого восстановления перифитона, и достаточно высокую для экономической состоятельности предприятия. Таким образом, эта технология применима в экстенсивных, полуинтенсивных системах с низкой плотностью посадки, включающих органическую аквакультуру.

В данной статье обобщены результаты 5 лет исследований, где одновременно изучались два метода.

Первый включал органическую культуру тиляпии, в которой рыба получала корм, изготовленный из компонентов, удовлетворяющих органической регуляции среды.

Второй метод предполагал использование перифитона с целью улучшения естественной продукции корма для тиляпии в пруду. При этом, соответственно, снижали количество вносимого гранулированного корма.

Материалы и методы

Пять специфических экспериментов проведены в 6-12 земляных прудах площадью 300 м², глубиной 1 метр. Работа выполнена на станции исследований Аквакультуры и рыб в Тель Доре, Израиле. Культивируемый вид – гибрид Oreochromis aureus x Oreochromis niloticus.

 

Проводили сравнение характеристик роста тиляпии в опытной группе, которая получала перифитон и сниженное количество гранулированного корма, с контрольной группой. Оценены влияние различной плотности посадки и различный тип субстрата на развитие перифитона.

При изучении опытной группы на 30-50% площади прудов располагали подводный субстрат и одновременно снижали норму вносимого корма на 30-40%. Тип субстрата и его расположение в толще воды варьировали в каждом эксперименте.

За исключением экспериментов с молодью, где зарыбляли только тиляпию, во всех других экспериментах использовали поликультуру. Гибриды тиляпии составляли 85-92% биомассы, в совокупности с небольшим количеством Белого амура (Ctenopharyngodon idella), Белого толстолобика (Hypophthalmichthys molitrix), Красного горбыля (Sciaenops ocellatus). В каждом отдельном эксперименте исходная масса тиляпий варьировала, от сеголеток до подрощеной молоди. Тем не менее, для каждого эксперимента во всех прудах имела одинаковую массу и плотность посадки. Эксперименты длились 3-5 месяцев.

Три эксперимента проведены в 1м³ садках, помещенных в пруд с тиляпией. В них проверяли рост перифитона на различном субстрате. Полосы субстрата помещали вертикально в эпилимнионе (верхний слой воды) без фиксации или затенения друг друга. Каждый набор включал триплеты определенного типа субстрата. Все измерения стандартизированы в «см».

Во всех экспериментах собирали перифитон для определения концентрации хлорофилла-a (техника экстракции в метаноле), сухого вещества (DM) и органического вещества, как свободного от золы сухого вещества (AFDM). DM — масса, оставшаяся после высушивания при 105°C. AFDM – масса, оставшаяся после сжигания при 550°C. Данные анализировали с использованием теста ANOVA. Отличия между экспериментами с различными условиями оценивали методом множественного сравнения Шеффе, доверительный интервал p<0.05.

Результаты

Результаты 5 экспериментов представлены в таблице 1. В экспериментах отсутствовали значимые различия уровня выживаемости. В экспериментах с перифитоном и сниженным на 40% количеством корма отсутствовало негативное влияние на рост сеголеток тиляпии. Кормление молоди раннего этапа развития (90-350 граммов) и продвинутого этапа развития (320-520 граммов) рационом со снижением на 40% гранулированного корма рост снижался лишь на 10% по сравнению с контрольной группой. За короткий период времени (87 дней) это снижение массы особей и биомассы рыбы не было статистически значимо, однако за более длительный период культивирования (135 дней) отмечено статистически значимое снижение на 10%.

В последних двух экспериментах субстрат располагали только в эпилимнионе, и больше корма поступало с перифитоном. Эти условия обусловили отсутствие значимых различий роста опытной и контрольной групп даже после длительного периода культивирования. Во всех экспериментах, с одинаковой или на 10% сниженной скоростью роста тиляпии, с 30-40% снижением вносимого гранулированного корма, происходило возрастание на 30% коэффициента перевода корма в прудах с перифитоном.

Представлены результаты проверки роста перифитона на субстрате с различной текстурой и цветом. В первом эксперименте количество перифитона (измеряли как DM и AFDM) на тонких сетях вдвое больше, чем на грубых сетях, на которых, в свою очередь, количество перифитона вдвое больше, чем на гладком пластиковом субстрате. Уровень хлорофилла был на 0% выше на тонко-ячеистых круглых нитях, чем грубых плоских нитях и белых гибких гладких пластиковых листах. Другие варианты грубого и гладкого субстрата показали промежуточные результаты и значимо не отличались друг от друга.

Второй эксперимент показал, что цвет субстрата не влияет на содержание хлорофилла в перифитоне, но влияет на содержание сухого и органического вещества. Белый субстрат имел на 40% больше DM и на 50% больше AFDM, чем синий или черный субстраты.

В третьем эксперименте отмечен линейный рост перифитона на белом жестком пластиковом сетчатом субстрате.

Уравнения регрессии количества хлорофилла, DM и AFDM на временной шкале (количество дней в погруженном состоянии):

Хлорофилл (мг/м²) = 2.97*дни – 5.99

DM (г/м²) = 1.98*дни + 5.24

AFDM (г/м²) = 0.31*дни + 7.64

Коэффициент регрессии для первых двух уравнений r² = 0.98, для AFDM r² = 0.63. Уравнения показывают, что ежедневно в перифитоне прирастает на 3 мг хлорофилла, 2 г DM и 0.3 г AFDM на 1 м² субстрата.

Обсуждение

Получены положительные результаты использования субстрата для развития перифитона и обеспечения естественным кормом растительноядных и всеядных гидробионтов. Исследование проведено в прудах, и результаты показали, что размещение субстрата снижает необходимость в поступлении искусственного корма. Перифитон выступает альтернативой коммерческому корму для растительноядных рыб и креветок. Этот метод идеально подходит для регионов с ограниченными ресурсами, в Азии, Африки и Латинской Америки, где обычно практикуют ведение мелкой деревенской аквакультуры тиляпии.

Результаты показали, что, по крайней мере, при низкой плотности посадки тиляпии, которая необходима в органической культуре, использование субстрата в толще воды в эквиваленте 40-50% от площади поверхности воды, позволяет на 30-40% снизить потребность в корме, с отсутствием или незначительным влиянием на рост тиляпии. Так как компоненты коммерческих кормов дорожают повсеместно, органическая аквакультура тиляпии с включением перифитона сохранит деньги и снизит расход корма. Частичное замещение коммерческого корма перифитоном позволяет существенно повысить интенсивность выращивания, в соответствии с традиционной культурой тиляпии. Другим преимуществом перифитона является снижение экономических потерь, если что-то пошло неправильно.

В органической культуре не используют гормоны для трансформации пола, поэтому часто происходит естественное размножение тиляпии. Для решения этой проблемы в пруд помещают хищных рыб. Если, несмотря на присутствие хищников, биомасса тиляпии продолжит неконтролируемо расти, наступит конкуренция за корм и замедлятся темпы роста рыб. Тем не менее, перифитон компенсирует 30% искусственного корма и, следовательно, на 30% снижает экономические потери.

Третий эксперимент с субстратом проводили для оценки потенциала перифитона в плане обеспечения тиляпии кормом, и необходимого для этого количества субстрата. В краткосрочные интервалы времени измеряли нарастание перифитона в отсутствие рыбы. Измерения проводили у поверхности воды, где рост перифитона максимальный.

Полученное значение 2 грамма DM/м²/день в летний период позволило грубо оценить количество субстрата, необходимое для обеспечения кормом различной биомассы тиляпии (Таблица 2). Таким образом, для обеспечения кормом из расчета 0.5% от биомассы рыб в день необходимо 2.5м² субстрата на 1 кг тиляпии. Для органической культуры сохранение даже 10% коммерческого корма серьезное достижение.

Хотя рециклинг материал субстрата дешевый, иногда он может включать одноразовые пластиковые листы. Использование сельхоз.сеток для затенения, пластиковых мешков и других материалов требует их фиксации. В противном случае, ветер испортит субстрат и не позволит использовать его вторично. Установка субстрата требует определенных усилий, и, если конструкция достаточно устойчивая, её можно оставить на следующие производственные циклы. Субстрат можно закрепить на остов, вкопанный в дно мелководного пруда, либо цепляться канатом, закрепленным по обоим берегам более глубокого водоема.

Принимая во внимание обильный рост перифитона только в эпилимнионе, подходит вертикальная установка субстрата. Лишь верхние полметра толщи воды сохранят материал и деньги. Между субстратом должно оставаться пространство для плавания рыб.

——

Aquaculture Magazine. Volume 40. 2014.

cals.arizona.edu/azaqua/ista/ista6/ista6web/presentation/p657.pdf