Потребность рыбы в воде и кислороде
Среди методов определения плотности посадки культивируемых рыб в условиях индуст-риального рыбоводства привлекает внимание метод, основанный на том, что концентрация рыбы или плотность посадки в единице рыбоводной емкости определяется количест-вом кислорода, необходимого для окисления суточной нормы корма. Как известно, спо-койная, 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 кор-ма, которое может быть использовано рыбой при конкретном количестве кислорода мо-жет быть вычислено следующим образом:
Х = (КН-КК)- 1,44- n / 220,
где: Х-количество корма, кг/сут.; Кн - начальное содержание кислорода в притекающей воде, мг/л; Кк - конечное минимальное содержание кислорода в вытекающей воде, 5 мг/л; n – количество воды, подаваемой в данную рыбоводную емкость, л/мин.; 1,44-количество воды в сутки при интенсивности подачи 1 л/мин., т; 220 - необходимое количество кисло-рода для усвоения рыбой 1 кг гранулированного корма с калорийностью 2600-2800 ккал/г (вычислено на основании эмпирических данных за 10 лет работы питомника Мак Ненни, США).
Установив количество корма, которое может быть использовано при данном количестве кислорода, определяется возможное количество рыбы в рыбоводной емкости и плотность посадки. При этом используют кормовые таблицы, например, таблицы ВНИИПРХ, в ко-торых показана суточная норма кормления форели в зависимости от массы тела и темпе-ратуры воды, то есть:
Возможное количество корма в сутки, кг/
количество количество корма в % к массе рыбы, кг
рыбы, кг
Например, температура воды, подаваемой в бассейны рыбоводного предприятия индуст-риального типа, равна 10 °С, масса рыбы 12 г, следовательно (по кормовым таблицам), для сухих гранулированных кормов суточная норма составит 2,6 % к массе рыбы, то есть:
Возможное 2,94кг/
количество 0,026 = 113,1 кг (9423 шт.)
рыбы, кг
Как видно, метод расчета плотности посадки рыбы основан на потребности в кислороде в зависимости от количества вносимого корма. Эта потребность в кислороде определена эмпирически и фактически учитывает зависимость потребления кислорода от температу-ры 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 ве-личине суточного рациона в зависимости от температуры воды и массы рыбы. К настоя-щему времени эта зависимость изучена весьма тщательно, в основном для лососевых и карповых рыб. Она учитывает изменение физиологической активности при разной темпе-ратуре, следовательно, учитывает изменения общего обмена. Если при температуре 5 °С суточный рацион радужной форели массой 2-5 г составляет 2,2 %, то при температуре 10 °С - 3,3 %, а при 15 °С - 4,9 % от массы рыбы. Суточный рацион имеет обратную связь с массой тела рыбы. Если суточная норма для молоди лососей массой 2 г при температуре 10°С равна 4,2%, то для молоди массой 12-25 г - вдвое меньше. В связи с разнообразием условий на рыбоводных предприятиях, плотность посадки рыбы и количество воды на единицу выращиваемой рыбы рассчитывают не только на основании потребности рыбы в кислороде. В поступающей в рыбоводную емкость воде количество кислорода должно превышать потребность рыбы. Если при температуре воды 14-18 °С и близком к нормаль-ному насыщении (95 %) содержание кислорода составляет 8,93-9,75 мг/л (в среднем 9,34 мг/л), а на вытоке - 7 мг/л, то может быть использовано рыбой 2,34 мг кислорода из каж-дого литра притекающей в бассейны воды. Учитывая имеющиеся данные о расходе воды на 1 кг рыбы, количество поступающего с водой кислорода колеблется от 1193мг/кг-ч (при выращивании свободных эмбрионов) до 176мг/кг-ч в период товарного выращивания (табл. 92).
Таблица 92
Количество кислорода, поступающего в бассейны при эмпирически определенной
интенсивности подачи воды, и потребность молоди лососей в кислороде при
температуре 14-18 °С, насыщении 95% нормального и минимальное уровне 7 мг/л
Показатели Масса рыбы, г
0,140,251420160
Подача воды, л/мин, на 1 кг рыбы
Поступление кислорода, мг/кг • ч
Потребность в кислороде, мг/кг • ч
радужная форель
(Q = 0,601 W0,78)
лосось*
(Q = 0,712 W0,76)
Различия, % 8,5
1193
624
787
52 6,5
917
562
681
35 4
652
415
491
15 3
421
306
352
19 2,25
318
219
242
31 1,25
176
132
141
24
* При температуре 14-18 °С использован переводной коэффициент 1,45.
Вместе с тем потребность рыбы в кислороде, вычисленная по формулам Г.Г. Винберга и Л.П. Рыжкова меньше на 15-52%. Очевидно, этот избыток кислорода компенсирует по-вышение потребности его питающейся активной рыбой, а также покрывает затраты на окисление продуктов обмена. Не учитывается также кислород, поступающий из воздуха при активном перемешивании рыбой воды в бассейне. Эти расчеты показали, что в прак-тике рыбоводства потребность рыбы в кислороде значительно выше величин, определен-ных экспериментальным путем на примере спокойной, не питающейся рыбы.
Оптимальная плотность посадки и расход воды на единицу массы молоди лососевых рыб получены на основании выращивания при температуре воды от 14 °С до 18°С, то есть в условиях оптимума. Это дает основание с уверенностью использовать эти данные при вы-ращивании рыбы в условиях более низкой температуры воды, поскольку с понижением ее уменьшается интенсивность обмена. Соответственно этому уменьшается и потребность рыбы в кислороде. Следовательно, при более низкой температуре расход воды окажется избыточным. Поскольку расход воды на единицу продукции является экономическим фактором, представляется целесообразным уменьшать его величину в соответствии с уменьшением температуры воды. Это можно сделать, используя температурные коэффи-циенты для приведения значений обмена на любую температуру. Расчеты показали, что при снижении температуры от 14-18 °С до 3-5 °С потребность в воде снижается в 4-5 раз. Если при температуре 20 °С расчетный коэффициент равен 1, то при 14- 18°С-1,45, то есть потребность в воде снижается в 1,45 раза. Сначала необходимо определить расход воды при температуре 20 °С, затем, используя температурные коэффициенты, можно опреде-лить расход воды при других температурах.
Одновременно со снижением температуры воды, как известно, повышается растворимость в ней кислорода. Если при 20 °С нормальное насыщение воды кислородом составляет 9,02 мг/л, то при 1 °С - 14,25 мг/л. Следовательно, при снижении температуры повышается обеспеченность рыб кислородом и соответственно снижается потребность рыбы в воде. Чтобы учесть это снижение, введен кислородный коэффициент. Он показывает отношение
концентрации кислорода при интересующей нас температуре воды к концентрации кисло-рода при температуре 14-18 °С. При этой температуре количество растворенного в воде кислорода по средневзвешенному значению равно 9,82 мг/л (9,40-10,26 мг/л).
Принимая эту величину за единицу, при температуре воды выше 14-18 °С кислородный коэффициент будет менее единицы, при температуре воды ниже 14-18 °С- больше едини-цы. Разделив величины расхода воды на кислородный коэффициент, мы учтем снижение потребности в воде рыб, соответствующее повышению растворимости кислорода. Таким образом, если при температуре 14-18 °С, например, для свободных эмбрионов потреб-ность в воде составляет 8,1 л/мин., то при температуре 20 °С она повышается до 12,6 л/мин., а при температуре 3-5 °С - снижается до 1,3-1,7 л/мин. на 1 кг рыбы. Однако сле-дует учесть, что эмпирические данные о расходе воды при температуре 14-18 °С получе-ны в условиях насыщения воды кислородом до 95 %. Для удобства пользования расход воды приведен к насыщению 100 % (табл. 93).
Таблица 93
Потребность в воде молоди лососей в зависимости от температуры при
нормальном насыщении кислородом, л/мин, на 1 кг рыбы
Показатели Температура воды, °С
3456789101112
Температурный
коэффициент
Кислородный коэффициент
Стадия развития и масса
рыбы, г:
свободные эмбрионы 0,14(0,08-0,20)
личинки 0,25(0,15-0,35)
мальки до 1 г
мальки до 4 г
молодь посадочная,
покатная, смолты массой до 20 г
молодь посадочная,
товарная рыба массой
до 250 г 6,40
1,37
1,3
1,0
0,7
0,5
0,4
0,2
5,80
1,34
1,5
1,1
0,7
0,5
0,4
0,2
5,19
1,30
1,7
1,3
0,8
0,6
0,5
0,2
4,55
1,27
2,0
1,6
0,9
0,7
0,5
0,3 3,98
1,24
2,4
1,8
1,1
0,8
0,6
0,3
3,05
1,21
2,7
2,1
1,3
0,9
0,7
0,4
3,05
1,18
3,2
2,5
1,5
1,1
0,8
0,5
2,67
1,15
3,8
2,8
1,8
1,3
0,9
0,6
2,40
1,12
4,3
3,3
2,0
1,5
1,1
0,6
2,16
1,09
4,9
3,7
2,4
1,7
1,3
0,7
Продолжение таблицы 93
Показатели Температура воды, °С
131415161718192014-18
Температурный
коэффициент
Кислородный коэффициент
Стадия развития и масса
рыбы, г:
свободные эмбрионы
0,14(0,08-0,20)
личинки 0,25(0,15-0,35)
мальки до 1 г
мальки до 4 г
молодь посадочная,
покатная, смолты массой до 20 г
молодь посадочная,
товарная рыба массой
до 250 г 1,94
1,07
5,6
4,3
2,7
2,0
1,5
0,8
1,74
1,04
6,5
4,9
3,0
2,3
1,7
1,0
1,57
1,02
7,2
5,6
3,4
2,5
1,9
1,0 1,43
1,00
8,2
6,3
3,8
2,8
2,2
1,2
1,31
0,98
9,1
6,9
4,3
3,2
2,5
1,3
1,20
0,96
10,1
7,7
4,7
3,5
2,7
1,5
1,09
0,94
11,5
8,7
5,3
3,9
3,0
1,6
1,00
0,92
12,6
9,6
6,0
4,5
3,4
1,9
1,45
1,00
8,1
6,2
3,8
2,8
2,1
1,2
Следовательно, если в конкретном рыбоводном предприятии индустриального типа в ры-боводные бассейны поступает вода с концентрацией кислорода менее 100% насыщения, табличные данные увеличиваются следующим образом:
V= 100 n/М,
где: V - искомый расход воды, л/мин, на 1 кг рыбы; n - расход воды при 100%-ном насы-щении воды кислородом; М-насыщение воды кислородом в конкретном бассейне (во всем предприятии), % от нормального.
Потребность в воде при разной температуре, представленная графически, выглядит в виде параболических кривых, которые при понижении температуры воды имеют тенденцию к выпрямлению.
В практических целях представляет также интерес не расход воды на 1 кг массы выращи-ваемой рыбы, но, наоборот, возможная посадка рыбы (в кг) на 1 л/мин, подаваемой воды. Как видно, это взаимообратные величины. Для свободных эмбрионов, например, при тем-пературе 14-18 °С требуется расход воды 8,2 л/мин, на 1 кг, в то время как в расчете на 1 л/мин, подаваемой воды можно посадить всего лишь 0,12кг свободных эмбрионов. В про-цессе выращивания молоди эти величины сближаются.
Таким образом, для определения плотности посадки рыбы и интенсивности водообмена в бассейнах рыбоводного предприятия индустриального типа следует использовать эмпи-рические методы. Определение оптимальной плотности посадки рыб различных возрас-тных групп позволяет вычислить необходимый водообмен.
