КИСЛОРОД И ЕГО ПОТРЕБЛЕНИЕ РЫБОЙ
Для всех культивируемых водных объектов необходим кислород, который им приходится
извлекать из воды. Основным источником пополнения кислорода в природной воде является
атмосфера и фотосинтезирующие растения. В атмосфере содержится 21% кислорода, а содер-
жание кислорода в воде зависит от различных факторов, в частности, от температуры воды и
содержания в ней ионов хлора. Для каждой температуры и солености (хлорности) может быть
установлено равновесное 100% насыщение атмосферным кислородом. В холодной пресной во-
де насыщение выше, чем в более теплой и насыщенной ионами хлора. Равновесное насыщение
весьма важный показатель, по которому оценивается несущая способность воды по кислороду.
Для практического пользования эта информация представлена в виде табл.12.
Таблица 12.
Если по каким-либо причинам насыщение воды в водоеме оказывается ниже равновесного
насыщения, то кислород воздуха переносится в воду из-за возникающего градиента концентра-
ций.
Скорость процесса переноса кислорода тем выше, чем выше градиент концентрации, то
есть чем выше разница между равновесным и фактическим насыщением воды. При приближе-
нии фактического насыщения воды к равновесному скорость процесса падает. При пресыщение
воды кислородом выше равновесного насыщения идет процесс потери кислорода из воды
(диффузия). Процессы насыщения и диффузия идут через поверхность раздела сред во-
да/воздух, поэтому, чем больше поверхность раздела, тем интенсивнее идет процесс. Поверх-
ность раздела может быть искусственно увеличена за счет разбрызгивания или барботирования
воздухом. Создание турбулентного течения воды также увеличивает скорость процесса, так как
увеличивается градиент концентрации на границе раздела при перемешивании слоев воды о
различной степенью насыщения. Процессы диффузии кислорода в неподвижной воде настолько
мало влияют на уровень насыщения различных слоев воды, что ими можно пренебречь.
Фотосинтез - второй основной источник кислорода для водных систем. Кислород является
побочным продуктом фотосинтеза растений. Однако, фотосинтез и продуцирование кислорода
происходят только при наличии света. Те водоросли, которые в дневное время выделяют ки-
слород, в ночное время его поглощают. В солнечные дни количество кислорода, выделяемого
водорослями в воду, может быть настолько большим, что уровень насыщения воды значитель-
но превышает уровень равновесного насыщения. В этом случае кислород выделяется из воды в
атмосферу. Известны случаи пресыщения воды до 300% от равновесного значения. Макси-
мальная концентрация кислорода бывает в середине дня или несколько позднее, а минимальная
концентрация - на рассвете.
Потребление водорослями кислорода в темное время суток может снизить его концентрацию
в воде до критического для культивируемых объектов значения. Особую опасность представ-
ляют тихие безветренные ночи, когда пополнение воды кислородом воздуха затруднено. Кон-
троль концентрации кислорода в открытых водоемах следует проводить в утренние часы.
НОРМА КОНЦЕНТРАЦИИ КИСЛОРОДА В ВОДЕ РЫБОВОДНЫХ УСТАНОВОК.
В естественных открытых водоемах, в результате процесса фотосинтеза водорослей, верхняя
граница насыщения может оказаться равной 300% от равновесного насыщения. При этом не
отмечено гибели рыбы или каких-либо других отрицательных последствий.
Снижение концентрации кислорода до 60% от равновесного насыщения практически не ска-
зывается на росте и использовании кормов форелью и карпом. Временное снижение концентра-
ции кислорода ниже 60% приводит к стрессам на несколько дней, рыба прекращает брать корм.
При дальнейшем снижении концентрации кислорода наступает гибель рыбы. Нижние порого-
вые концентрации кислорода зависят от вида и массы тела рыбы, а также от температуры воды.
Пороговые концентрации кислорода являются важной информацией при выполнении операций
по перевозке рыбы. В этот момент рыба не питается, а единственной задачей рыбовода является
сохранение рыбы в живом виде. Пороговые концентрации кислорода в воде для различных ви-
дов рыб приведены в табл.13.
Оптимальные концентрации кислорода для рыбы подбираются в зависимости от стадии ее
развития; икра, личинки, молодь, товарная рыба. На стадии инкубации икры требования к
уровню концентрации кислорода жестче, чем на других стадиях. Например, при инкубации ик-
ры карпа снижение концентрации кислорода до 6,5 мг/л, что составляет 70% равновесного на-
сыщения, оказывается летальным. В период усиленного развития икринки, во время закладки
основных органов и тканей зародыша, даже 100% насыщение воды 8,5 мг/л становится крити-
ческим, часть икры погибает. Повышение концентрации кислорода до 25 - 35 мг/л не сказыва-
ется на скорости развития икры. Однако, при столь высокой концентрации кислорода уменьша-
ется отход икры. В дальнейшем развитии молодь, полученная из икринок, инкубированных при
повышенной концентрации кислорода, развивается и набирает массу быстрее молоди, по лу-
ченной из икры, инкубированной при 100% насыщении воды.
45
Таблица 13
На стадии личинки, когда организм рыбы претерпевает морфологические преобразования,
требования к уровню концентрации кислорода не менее жесткие. Концентрация кислорода
должна поддерживаться на уровне 100% насыщения, хотя более высокие концентрации не при-
носят очевидного вреда, если они не связаны с газопузырьковой опасностью.
На более поздних стадиях развития молоди и выращивания товарной рыбы оптимальные
концентрации кислорода лежат в пределах от 90 до 200% насыщения. Дальнейшее увеличение
концентрации эффекта не дает. Очевидно, что при высоких концентрациях кислорода усвоение
корма рыбой идет эффективнее, а затраты энергии на дыхание и поиск зон с повышенной кон-
центрацией кислорода сводятся к минимуму. О недостатке кислорода можно судить по поведе-
нию рыбы. На недостаток кислорода указывает концентрация рыбы на вводе воды в бассейн,
выпрыгивание, скопление рыбы в верхних слоях воды.
ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА РЫБОЙ.
Потребление кислорода рыбой зависит от стадии развития, массы тела, температуры и коли-
чества потребленного корма. По мере развития эмбриона потребность в кислороде возрастает.
При инкубировании икры в условиях цеха потребность в кислороде удовлетворяется за счет во-
ды, протекающей через инкубатор. При перевозке икры на стадии глазка потребность в кисло-
роде покрывается тем запасем кислорода, который помещен в контейнер для перевозки икры. С
ростом температуры потребление кислорода эмбрионами растет. Рост потребления кислорода
эмбрионами осетровых приведен в табл.14.
Таблица 14
При переходе личинок на питание внешним кормом по мере развития и роста рыбы удельное
потребление кислорода на единицу массы рыбы падает. Одновременно сохраняется зависи-
мость уровня удельного потребления кислорода в функции температур в пределах температур,
возможных для разведения. Эта зависимость иллюстрируется потреблением кислорода лосося-
ми и форелью в диапазоне температур от 7,2 до 21,1 оС для рыб массой до 1000 г. (рис.21).
Рис. 21. Потребление кислорода в зависимости от массы рыбы и температуры.
Потребление кислорода в течение суток неравномерно. Максимальное потребление ки-
слорода у форели наблюдается чрез 10 - 15 мин после внесения корма и снижается через 1 - 1,5
часа. Уровень потребления кислорода колеблется в пределах 1,2 - 2 раза. Аналогичная картина
наблюдается при кормление карпа. По этой причине все данные о потреблении кислорода при-
водятся в расчете на сутки. Для практических расчетов потребности кислорода для рыбы расчет
ведется по потребленному ей корму. В пределах температур оптимальных для форели потреб-
ление кислорода пропорционально потреблению корма. На 1 кг сухого гранулированного корма
рыбой расходуется 0,22 кг кислорода. Такой расчет применим только для условий нормального
технологического процесса выращивания рыбы. Действительно, при прекращение кормления
рыбы потребление кислорода не станет равным нулю.
