Плотность посадки рыб в индустриальном рыбоводстве

В условиях индустриального рыбоводства плотность посадки (концентрация рыб на единице площади рыбоводной емкости) является важнейшим экономическим фактором. Чем выше концентрация выращиваемых рыб, тем выше экономическая отдача площади рыбоводной емкости. Плотность посадки следует понимать как концентрацию рыбы на единице площади рыбоводной емкости или на единице объема воды, а также как количество подаваемой воды на единицу посаженной рыбы. Оба эти понятия взаимосвязаны. По мере увеличения концентрации рыбы возрастает потребность в кислороде и необходимость отвода продуктов обмена, то есть возрастает потребность в усилении подачи воды и проточности. Это условие и является основным фактором, определяющим плотность посадки рыбы.

При создании необходимой (по возможности, максимальной) плотности посадки рыбы в условиях индустриального рыбоводства следует создавать условия, при которых рыба достаточно обеспечена кислородом. При этом следует учитывать, что потребление рыбой кислорода прямо пропорционально температуре воды и обратно пропорционально массе рыбы. Эта зависимость может быть выражена уравнением:

Q = a W ^K где: Q — потребность в кислороде, мг/кг ч; W — масса рыбы, кг; а, К — коэффициенты.

Коэффициент а показывает потребление кислорода рыбой массой 1 г, К — изменение потребления кислорода рыбой разного размера. Поскольку по мере увеличения массы рыбы относительное потребление кислорода снижается, коэффициент К — меньше единицы.

Для лососевых рыб численное выражение коэффициентов имеет следующие величины: а = 0,712 мг (0,498 мл); К = 0,76 (при температуре воды 20 °C). Таким образом:

Q = 0,712W^0,76

Коэффициенты а и К для разных видов лососевых имеют определенные вариации, однако остаются относительно близкими. Например, для радужной форели массой 0,1-12,0 г коэффициенты а и К равны соответственно 0,601 и 0,78, для пресноводного лосося массой 0,3-20,0 г — 0,742 и 0,74. Для других видов рыб, культивируемых в условиях индустриального рыбоводства, эти коэффициенты будут иными и для каждого вида требуют уточнения.

Однако в практике индустриального рыбоводства следует ориентироваться на коэффициенты, установленные для радужной форели, тогда обеспечение кислородом, например, осетровых, карповых и других культивируемых рыб будет иметь некоторый запас надежности. В зависимости от температуры воды потребление кислорода, и, следовательно, необходимый объем подаваемой воды меняются. Если при 20 °C потребление рыбой кислорода принять за 1, то при 15, 10 и 5 °C оно уменьшается соответственно в 1,6, 2,7 и 5,2 раза. Используя данные о величине потребления кислорода рыбой, при различной температуре воды, представляется возможным сделать расчет подачи воды в рыбоводную емкость. Однако, следует учитывать, что кислород необходим не только для дыхания рыбы, но и для окисления органических веществ, которые появляются при выращивании рыб в основном за счет экскрементов и потерь корма. Кроме того, присутствие углекислоты затрудняет использование кислорода из-за снижения величины рН. Органические вещества подвергаются процессу нитрификации. На потребление кислорода рыбой оказывает влияние ее масса, температура воды, сбалансированность корма, интенсивность кормления, плотность посадки, плавательная активность, время суток, половая активность. Кроме того, присутствие свободной углекислоты затрудняет использование кислорода из-за снижения величины рН. Следует учитывать, что кислород необходим не только для дыхания, но и для окисления органических веществ, которые поступают с водой и появляются за счет несъеденных кормов, экскрементов и других продуктов обмена. Следует учитывать наличие кислорода в воде и интенсивность его потребления, чтобы знать условия содержания рыбы. При этом следует различать такие понятия как "количество растворенного кислорода в воде (мг/л)", то есть то количество, которое может быть использовано рыбой в процессе жизнедеятельности и специфическое потребление кислорода рыбой (мг/кг·ч), то есть то потребление кислорода, которое необходимо для роста и развития.

Оно меняется в зависимости от многих факторов, в особенности от видовой принадлежности рыбы, массы рыбы, температуры воды и состава корма и интенсивности кормления. Специфическое потребление кислорода известно для основных культивируемых рыб (табл. 91).

_{Таблица 91. Потребление кислорода радужной форелью при кормлении гранулированным комбикормом, мг/кг}

_{| Температура воды, °С}

_{Масса рыбы, г | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21}

0,08 | — | 200 | — | — | — | — | 1500 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | -

0,2 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 1200 | — | — | — | — | — | -

0,5 | 224 | 243 | 264 | 285 | 310 | 334 | 366 | 396 | 429 | 466 | 506 | 547 | 594 | 642 | 698 | 755 | 811 | 890

1,0 | 216 | 235 | 254 | 274 | 299 | 320 | 353 | 376 | 414 | 442 | 480 | 528 | 570 | 620 | 674 | 734 | 790 | 860

5,0 | 200 | 217 | 236 | 256 | 276 | 302 | 326 | 352 | 382 | 416 | 450 | 488 | 526 | 575 | 622 | 680 | 738 | 794

10 | 135 | 155 | 166 | 182 | 200 | 220 | 241 | 304 | 360 | 390 | 420 | 446 | 476 | 510 | 540 | 587 | 626 | 672

15 | 130 | 150 | 160 | 178 | 192 | 214 | 233 | 290 | 348 | 376 | 404 | 430 | 458 | 488 | 524 | 562 | 602 | 650

20 | 129 | 146 | 154 | 170 | 198 | 208 | 227 | 288 | 341 | 366 | 394 | 419 | 447 | 478 | 515 | 550 | 590 | 632

25 | 124 | 142 | 150 | 166 | 184 | 204 | 221 | 280 | 334 | 360 | 386 | 410 | 440 | 470 | 500 | 538 | 573 | 616

30 | 122 | 140 | 148 | 164 | 182 | 200 | 218 | 274 | 325 | 350 | 374 | 398 | 427 | 459 | 494 | 532 | 566 | 608

35 | 121 | 138 | 146 | 162 | 176 | 194 | 214 | 273 | 320 | 343 | 368 | 396 | 422 | 452 | 489 | 527 | 561 | 600

40 | 120 | 137 | 144 | 157 | 174 | 189 | 212 | 272 | 315 | 339 | 362 | 390 | 416 | 446 | 480 | 520 | 555 | 595

45 | 119 | 135 | 141 | 155 | 173 | 187 | 210 | 270 | 314 | 335 | 359 | 386 | 412 | 442 | 478 | 516 | 550 | 590

50 | 118 | 134 | 139 | 153 | 171 | 186 | 207 | 268 | 310 | 332 | 355 | 384 | 409 | 437 | 475 | 511 | 546 | 580

60 | 116 | 132 | 138 | 151 | 169 | 183 | 204 | 264 | 307 | 328 | 352 | 379 | 404 | 434 | 467 | 504 | 538 | 577

70 | 114 | 130 | 136 | 149 | 166 | 181 | 200 | 260 | 303 | 325 | 344 | 372 | 400 | 432 | 462 | 495 | 528 | 568

80 | 113 | 128 | 135 | 148 | 164 | 179 | 198 | 256 | 298 | 320 | 342 | 370 | 395 | 428 | 452 | 486 | 524 | 556

90 | 112 | 127 | 134 | 147 | 162 | 177 | 197 | 250 | 294 | 316 | 340 | 365 | 390 | 414 | 448 | 484 | 517 | 552

100 | 111 | 126 | 133 | 146 | 161 | 176 | 194 | 244 | 290 | 312 | 336 | 360 | 384 | 410 | 442 | 476 | 514 | 549

200 | 105 | 119 | 126 | 138 | 152 | 168 | 182 | 230 | 274 | 294 | 316 | 338 | 364 | 390 | 422 | 456 | 490 | 522

300 | 102 | 114 | 123 | 133 | 146 | 160 | 176 | 220 | 264 | 285 | 304 | 326 | 350 | 376 | 404 | 438 | 470 | 500

400 | 99 | 112 | 118 | 130 | 142 | 155 | 171 | 214 | 260 | 278 | 297 | 320 | 345 | 368 | 394 | 430 | 460 | 492

500 | 98 | 110 | 115 | 127 | 140 | 152 | 168 | 208 | 254 | 272 | 292 | 311 | 336 | 360 | 387 | 417 | 447 | 484

600 | 96 | 108 | 114 | 126 | 138 | 150 | 166 | 205 | 250 | 267 | 286 | 304 | 327 | 352 | 382 | 409 | 438 | 472

700 | 96 | 106 | 113 | 124 | 136 | 148 | 164 | 204 | 248 | 264 | 282 | 302 | 324 | 349 | 378 | 403 | 432 | 469

800 | 94 | 105 | 112 | 123 | 134 | 147 | 162 | 200 | 244 | 262 | 279 | 300 | 321 | 344 | 372 | 401 | 425 | 466

900 | 93 | 104 | 111 | 122 | 133 | 146 | 160 | 194 | 240 | 257 | 275 | 298 | 318 | 340 | 370 | 396 | 422 | 460

1000 | 92 | 103 | 110 | 120 | 132 | 143 | 159 | 191 | 238 | 254 | 273 | 295 | 314 | 337 | 366 | 394 | 420 | 456

При выращивании радужной форели, как одного из основных объектов индустриального рыбоводства при температуре воды 14–18 °C 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):

0,9/О₂" — О₂'/nV = О₂сп·Р, (1) где: О₂" и О₂' — содержание растворенного кислорода на втоке и вытоке, мг/л; п — смена воды в бассейне, раз в час; V — рабочий объем рыбоводной емкости, м³; О₂сп — специфическое потребление кислорода радужной форелью, мг/кг·ч; Р — общая масса рыбы в рыбоводной емкости, кг.

Левая часть уравнения кислородного баланса (1) показывает количество растворенного кислорода в рыбоводной емкости при определенной температуре воды, который может быть использован рыбой для дыхания.

Коэффициент 0,9 в уравнении (1) 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. Правая 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 единицу площади и объема воды, которую можно выразить формулой:

W= P: V, (2) где: W — 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:

= [0,9(О₂"-О₂')-1000-n]/О₂cn, (3) где: n- заданная величина смены воды в бассейне, раз в час (интенсивность водообмена).

Интенсивность водообмена и непосредственно связана с расходом воды:

Q = nV/3600, (4) где: Q — расход воды, л/с; V — объем рыбоводной емкости, м³.

Следовательно, общий расход воды, необходимый для выращивания определенного количества рыбы, имеющей конкретную индивидуальную массу при конкретной температуре,

составит:

= PО₂cn/(О₂"-О₂')-0,9. (5)

Расчеты, проведенные по уравнению кислородного баланса в рыбоводном бассейне, могут служить для установления конкретной плотности посадки и интенсивности водообмена в зависимости от температуры воды, индивидуальной массы выращиваемой рыбы, качества комбикорма и качественных свойств воды.

При выращивании рыбы на предприятиях индустриального типа следует создавать оптимальный режим температуры и насыщения 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 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.