Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 7
1.1. Биологический круговорот веществ в водоемах 9
1.2 Типы и системы рыбоводных хозяйств 12
1.3. Кормовая база водоема 14
1.4. Основные аспекты кормления в рыбоводстве 18
1.5. Рыбопродуктивность водоемов 21
1.6. Пищевая ценность рыбы 23
2. Материал и методика собственных исследований..29
2.1 Место и условия проведения исследования 36
2.2. Характеристика водоемов 41
3. Результаты собственных исследований 47
3.1. Кормовые ресурсы водоемов 47
3.1.1. Исследования водоемов 47
3.1.2. Состав фитопланктона 53
3.1.3. Оценка зоопланктона 55
3.1.4. Кормление рыб 58
3.2. Продуктивные показатели водоемов 62
3.2.1. Продуктивность водоемов 62
3.2.2. Воспроизводительные качества рыбы 66
3.2.3.Рост и особенности развития рыбы 67
3.3. Качество рыбы 71
3.3.1. Морфологический состав рыбы 71
3.3.2. Химический состав мышечной ткани рыб 74
3.3.3. Аминокислотный состав 75
3.3.4. Минеральный состав 79
3.3.5.Санитарно-бактериологические исследования качества рыбы 83
3.3.6. Органолептическая оценка мяса рыб 85
3.3.7.Экономическая эффективность 88
4. Обсуждение результатов исследования 91
Выводы 102
Практические предложения 104
Список литературы 105
Приложения 118
- Биологический круговорот веществ в водоемах
- Типы и системы рыбоводных хозяйств
- Место и условия проведения исследования
- Продуктивные показатели водоемов
Введение к работе
На современном этапе обеспечение населения качественными продуктами питания — является одной из важнейших задач для агропромышленного комплекса страны. Одним из путей достижения этой цели является изыскание новых возможностей обеспечения населения продуктами питания, в том числе рыбой. В современности аквакультуру считают индустрией будущего и предполагают ее дальнейшее широкое развитие. В настоящее время в промышленных масштабах культивируется более 100 видов рыб, а также большое количество других гидробионтов. (Багров A.M., 1997) В связи с этим развитие прудового рыбоводства имеет большое народнохозяйственное значение. Однако до настоящего времени оценка рыбопродуктивности водоемов и возможности ее увеличения в Челябинской области, не проводилась и ограничены имеющиеся в литературе данные по характеристике химического состава, пищевой ценности продуктов рыбоводства из хозяйств, расположенных в зоне Южного Урала. Это в свою очередь также диктует необходимость изучения и определения путей увеличения производства и повышения качества продуктов питания, в том числе и рыбы. Исследование пресноводных водоемов позволит определить меры по увеличению рыбопродуктивности.
Известно, что основное разведение рыбы в стране проводится в проточных водоемах, в зоне Южного Урала имеется большое количество озер, которые также можно использовать для разведения рыбы. Оценка возможности этого также необходима.
Выполняя мероприятия по искусственному рыборазведению, мы ставим гидробионтов в несколько иные условия, чем те в которых они как рыбоводство нуждается в научно-обоснованных рекомендациях по повышению эффективности и качества процессов искусственного воспроизводства на базе существующей методики выращивания рыб в естественных водоемах. В связи с этим оценка продуктивности рыбных прудов разных типов актуальна, в частности в эколого-кормовых условиях Южного Урала.
Была поставлена цель исследования: провести сравнительную оценку продуктивности рыбных прудов и разработать рекомендации по улучшению рационального использования их для разведения рыбы в условиях Южного Урала.
Для этого необходимо решить следующие задачи:
1. Провести оценку кормовых ресурсов двух рыбхозов;
2. Изучить рост и развитие карпа;
3. Исследовать химический состав мяса рыбы;
4. Определить качество рыбы;
5. Установить воспроизводительные показатели рыбы (общие и индивидуальные по массе и количеству икры);
6. Дать экономическую оценку разведения рыбы в лентическом и лотическом типе водоемов.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые проведены исследования по оценке рыбопродуктивности прудов разных типов в эколого-кормовых условиях зоны Южного Урала.
Практическая значимость работы заключается в выявлении дополнительных научно-обоснованных резервов повышения рыбопродуктивности прудов лентического и лотического типов и эффективного использования их кормовых ресурсов.
Основные положения выносимые на защиту:
• Характеристика водоемов и их кормовые ресурсы;
• Показатели продуктивности водоемов;
• Качество рыбы;
• Экономическая эффективность производства рыбы в различных типах водоемов.
Апробация работы: Материалы диссертационной работы представлены и доложены на международных научно-практических конференциях: «Наука и внедрение передовых технологий в животноводстве и растениеводстве» (Троицк, 2007); «Разработка и испытание здоровье сберегающих технологий получения продукции животноводства» (Троицк, 2008); «Технологические проблемы производства продукции животноводства и растениеводства» (Троицк, 2005); международной научно-практической конференции молодых ученых (Троицк, 2008); на расширенном заседании кафедры технологии производства и переработки продуктов животноводства сотрудников факультета биотехнологии ФГОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины» (Троицк, 2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных статей. В них изложены основные положения диссертации, в том числе две в рецензированном издании ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация включает следующие разделы: введение, обзор литературы, материал, методики и условия проведения исследований, выводы и предложения, библиографический список литературы, приложения.
Работа изложена на 133 страницах компьютерного набора текста, включает 22 таблицы, 9 рисунков и 11 приложений.
Библиографический список литературы состоит из 141 источника, в том числе 30 на иностранных языках.
Биологический круговорот веществ в водоемах
Низшие одноклеточные водоросли, обладающие способностью фотосинтеза, и бактерии, развивающиеся в толще воды, объединены общим названием — растительный планктон (фитопланктон). (Розанов СИ., 2001, Abraham А.К., 1983).
Водоросли размножаются делением с колоссальной быстротой: количество их через трое суток увеличивается в 5 раз. Водоросли используются в пищу низшими водными животными (зоопланктоном), рыбами, населяющими толщу воды, большая же часть их отмирает и опадает на дно. Отмершие водоросли частично используются организмами, населяющими дно водоема, детритоядными рыбами, а большая часть накапливается в виде органических остатков (Алимов А.Ф., 1983, Поляков Ю.К., 1975).
Бактерии, развивающиеся воде, обладают еще большей быстротой размножения, чем водоросли. Одна бактерия за 15 ч способна дать потомство в 1 млрд. Часть живых бактерий вместе с живыми водорослями потребляется зоопланктоном, но значительное количество их отмирает, разлагается, минерализуется и снова вступает в биологический круговорот (Балабанова Л.В., 1997, Куделин В.И., 1988, Bodaly R.A.,1979).
В результате деятельности бактерий при достаточном содержании в воде кислорода, органические вещества довольно быстро разлагаются: углерод и водород переходят в углекислоту и воду, азот белковых соединений — в мочевину и аммиак (Федорова А.И., 2001). В дальнейшем под воздействием нитрифицирующих бактерий создается нитратный азот, хорошо усвояемый зелеными водорослями. Развитие жизненных процессов в прудах создает хорошие условия для синтеза белка в организме рыбы (Бероков A.M., 1981).
В состав белковых веществ рыбы, кроме углерода, водорода, кислорода и азота, входят сера, фосфор и железо. Костяк рыб богат кальцием (Walker J.M., 2002).
Биологический круговорот веществ в прудах совершается с помощью большого количества групп и видов водных организмов, начиная с простейших, невидимых невооруженным глазом бактерий и водорослей, и кончая такими высокоорганизованными водными животными, как рыба (Knudsen R., Amundsen P.A., Klemetsen А, 2000). Этот круговорот возникает в результате различной продолжительности жизни организмов и способности размножения (Wiepkema P.R.,1961).
Чем быстрее и интенсивнее совершается жизненный процесс в прудах, тем интенсивнее развиваются организмы, используемые рыбой в пищу. Но количество тех или иных солей в воде далеко еще не определяет интенсивность жизненных процессов и величину рыбопродуктивности (Ершов Ю.А., Плетенева Г.В., 1989).
Не меньшее значение имеет количество тех или иных минеральных солей, находящихся в почве. Вода выщелачивает из почвы минеральные соли, растворяет их, тем самым, подготавливая пищу для низших водорослей. Органические вещества почвы используются бактериями и инфузориями для питания (Никольский Г.В., 1974, Сеничева М.И., 1998).
Наивысшей рыбопродуктивностью обладают пруды, построенные на черноземных почвах. Менее продуктивны пруды с суглинистыми, глинистыми и особенно песчаными почвами. Если принять рыбопродуктивность прудов на черноземных почвах за 100 единиц, то продуктивность на глинистых и суглинистых почвах будет равна 70—80, на супесчаных и песчаных — не более 50.
Минеральные соли и органические вещества почвы имеют большое значение лишь в первые годы после образования водоема, затем по мере его старения это значение теряется.
В старых прудах роль почвы в пополнении питательных веществ выполняет прудовой ил, накапливающийся на дне. Органические вещества прудового ила, содержащие белок, под действием микроорганизмов вступают в круговорот и обеспечивают пищей фитопланктон (Buchholtz C.F., 1995, Основные проблемы рыбного хозяйства..., 1997).
Типы и системы рыбоводных хозяйств
Современное прудовое хозяйство условно можно разделить на 2 типа: тепловодное и холодноводное. В основе этого деления лежат биологические ценности культивируемых рыб, их отношение к условиям внешней среды - температуре, гидрохимическому режиму и другим факторам (Суховерхов Ф.М., Сиверцов А.П., 1975).
В зависимости от организации и завершенности процесса выращивания различают: полносистемное прудовое хозяйство - разведение и выращивание рыбы осуществляют от икринки до товарной продукции; хозяйство-рыбопитомник - выращивание рыбопосадочного материала. Нагульное хозяйство - выращивание товарной (столовой) рыбы.
Рыбоводные хозяйства в зависимости от почвенно-климатических условий и принятой технологии выращивания работают с одно-, двух- или трехлетним оборотами.
Под оборотом в прудовом рыбоводстве подразумевают отрезок времени, необходимый для выращивания рыбы от икринки до товарной массы. В нашей стране в основном принят двухлетний оборот (Привезенцев Ю.А., 1991, Агроэкология, 2000).
Пруды рыбоводного хозяйства по своему назначению подраз деляют на четыре группы: водоснабжающие - головные, согрева тельные, пруды-отстойники; производственные (нерестовые, маль ковые, выростные, зимовальные, нагульные и маточные), использу ют для разведения и выращивания рыбы; санитарно профилактические; подсобные - пруды-садки (Мартышев Ф.Г., 1973,
Гордобудская О.М. 1994, Семенович Н.И., 1973). Нагульные пруды предназначены для выращивания товарной (столовой) рыбы. Пруды этой категории наиболее крупные в хозяйстве. Их размеры определяются рельефом местности, однако для удобства эксплуатации их целесообразнее всего строить площадью 50... 150 га, так как рыбоводная практика показывает, что рыбопродуктивность прудов в значительной степени зависит от их размеров. Так, на небольших прудах, где легче осуществить комплекс различных интенсификационных мероприятий, получают больше рыбной продукции с единицы площади (Иванов А.П., 1988, Патин С.А., Морозов Н.П., 1981, Вовк П.С, Простантинов В.Е., 1997).
Маленькие пруды мелководны, поэтому в них хорошо развивается кормовая база. Большие глубины неблагоприятны для питания и роста карпа, что связано с более низкими температурами воды и меньшим содержанием кислорода в придонных слоях (Бессонов Н.М., Привезенцев Ю.А., 1987).
При выборе оптимальных площадей прудов следует учитывать, однако, что сооружение небольших прудов дороже и требует дополнительных площадей для дамб, большего числа донных водоспусков и других гидротехнических сооружений (Шарман И.М., 1988, Петухов С.А. и др., 1983).
Нагульные пруды должны быть спланированы так, чтобы при спуске они полностью осушались (Шишанова Е.И., 2005). При выборе участка для строительства рыбоводного хозяйства следует отдавать предпочтение площадкам, на которых возможно строительство прудов с независимым водоснабжением и сбросом, а также площадкам, на которых возможно самотечное водоснабжение (Сергеев Е.М., 1996).
Наилучшими для всех категорий прудов являются участки с луговыми почвами и слабоводопроницаемыми подстилающими грунтами — глиной и суглинками, при мощности их слоя 1-2м пес 14 чаные, а также грунты с большим содержанием гравия нежелательны из-за больших потерь на фильтрацию. Не рекомендуется располагать пруды на сильнозасоленньтх почвах, с высоким содержанием хлоридов и сульфатов (Иванов А.П., 1988).
Для питания прудов и бассейнов можно использовать родники, ручьи, реки, озера и водохранилища (Исаев А.И., 1991).
Гидротехнические сооружения в рыбоводном хозяйстве предназначены для снабжения прудов необходимым количеством воды, наполнения и спуска прудов с помощью водоподающей и водосбросной систем каналов, люков, шлюзов и других сооружений, обеспечения транспортной связи внутри хозяйства и вне его.
К таким сооружениям относят: земляные плотины и дамбы; паводковые водосбросы; донные водоспуски; водоподающие, сбросные и рыбосборно-осушительные каналы; сооружения на каналах — перепады, дюкеры, рыбозащитные устройства; рыбоуловители, верховины, насосные станции и др. (Мазур И.М., Молдаванов О.И., 1999).
В пресноводной аквакультуре существует два типа водоемов: лентические — со стоячей водой, к которым относятся озера и пруды; лотпческие — с текучей водой, это реки и ручьи. Чаще всего для товарного рыбоводства используются стоячие, слабопроточные водоемы или водоемы озерного типа.
Место и условия проведения исследования
Место и условия проведения исследования Работу проводили в течение 2006 - 2008 года на базе Уральской Государственной академии ветеринарной медицины, межкафедральной лаборатории УГАВМ, кафедры микробиологии, кафедры зоогигиены с основами проектирования животноводческих объектов, рыбного хозяйства ОАО «Аква 1» Увельского района, города Южно-уральск, и рыбхоза ЗАО «Чесменский» Чесменского района, села Чес-ма по схеме исследования (рисунок 1).
На первом этапе проводили изучение физико-географической характеристики Чесменского и Увельского районов, производственной структуры рыбхозов и особенностей устройства нагульных прудов. При этом использовались данные представленные Челябинским областным центром метеорологии и Комитетом по экологии и природопользованию Чесменской районной администрации.
На третьем этапе проводили непосредственно все запланированные исследования в соответствии со схемой исследования.
Чесменский район относится к Урало-Тобольскому водоразделу, представляющему собой на западе широкие плоско-выпуклые возвы шенности, достигающие 300-400 метров над уровнем моря. Территория Чесменского района по природно-климатическим условиям относится к степной зоне и находится в зоне умеренно-климатического пояса.
На территории Чесменского района гидрографическая сеть слабо выражена. Водоемы используются для разведения рыбы. Глубина залегания грунтовых вод на возвышенных участках равнины более 10 метров. На плоских понижениях, где сформировались луговые засоленные почвы, грунтовые воды залегают на глубине 1 -2 метра.
На территории хозяйства выделены следующие почвы: черноземы обыкновенные и выщелоченные, луговые и болотные. Хозяйство находится в лесостепной зоне. Основная часть лесов представлена осиново-березовыми колками, разбросанными по всей территории хозяйства.
Рельеф района всхолмленный, с залуженной гидрографической сетью при наличии в ней незначительных эрозионных процессов в виде неглубоких промоин по дну отдельных балок и лощин. Здесь равнинные участки сменяются холмами, впадинами и долинами. На строении рельефа сказывается близкое соседство Уральского хребта -большинство увалов расположено в одном направлении (северовосточном) параллельно хребту.
Климат резко континентальный, характеризующийся продолжительной суровой зимой с частыми метелями и короткими, периодически повторяющимися засухами летом.
Переходные сроки короткие. Низкие температуры преимущественно бывают в январе, феврале, реже в декабре. Средняя многолетняя температура самого теплого месяца июля +18С. Разрушение устойчивого снежного покрова происходит в начале апреля, в середине апреля
он полностью освобождает поля. К концу апреля почва оттаивает на глубину 25-27 см, а во второй декаде мая - полностью.
Переход среднесуточной температуры воздуха через 0С происходит в начале апреля. Мелкопластичное состояние почвы наступает в конце апреля, до 10С на глубине 10 см прогревается в середине мая. Последние заморозки весной прекращаются в середине мая, но иногда они отмечаются и в первой декаде июня.
Лето в районе сухое и жаркое, особенно первая его половина, июль, август более благоприятны для роста и развития растений. Для произрастания сельскохозяйственных культур важным условием является обеспеченность влагой в период вегетации. Недостаток влаги чаще наблюдается в мае-июне.
Годовая сумма осадков составляет 250-380 мм, за вегетационный период -160-180 мм; в холодное время года - 80-100 мм и в теплое -220-240 мм. С апреля по сентябрь относительная влажность воздуха менее 55 %. Сумма дефицита влажности воздуха за вегетационный период составляет 900мм. Гидротермический коэффициент - 0,8 %.
Значительный вред сельскому хозяйству наносят периодически повторяющиеся пыльные бури. В малоснежные зимы пыльные бури наблюдаются и зимой.
Среднее многолетнее число дней с засухой и суховеями за теплый период (апрель-сентябрь) составляет 30 дней. Интенсивные суховеи наблюдаются чаще всего в конце засушливого периода. Иногда они повторяются несколько лет подряд, иногда через 3-4 года.
Продуктивные показатели водоемов
Продуктивность водоемов Определение продуктивности водоемов имеет очень важное значение при анализе целесообразности использования водоема для разведения и выращивания товарной рыбы.
Общая рыбопродуктивность прудов складывается из рыбопродуктивности полученной за счет кормления (прирост массы рыбы с единицы площади за один вегетационный период, выраженный в весовых единицах и полученный за счет кормления) и естественной рыбопро 63 дуктивности пруда (прирост массы рыбы с единицы площади за один вегетационный сезон, выраженный в весовых единицах и полученный за счет естественной пищи). В современном товарном рыбоводстве есть нормативы рыбопродуктивности прудов по всем зонам рыбоводства. При выполнении данной работы мы основывались на норматив ные показатели представленные в таблице 11.
Естественная кормовая база в любом водоеме представляет собой сложную равновесную систему, в состав которой входят организмы всех трофических уровней, тесно связанных между собой. Естественные корма содержат богатый набор питательных веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности рыб и получения высокой рыбопродуктивности. Увеличение доли естественной пищи в составе рациона карпа и других видов рыб при кормлении комбикормами повышает общую питательную ценность искусственных кормов, способствует эффективному использованию питательных веществ.
Отличительная черта современного подхода к решению задачи рационального использования ресурсов водохранилища - необходимость учета, с одной стороны, влияния природной среды на характер и масштабы использования водных ресурсов, а с другой - требования ограничения возрастающего воздействия антропогенных факторов на акватории.
Сопоставляя нормативные данные представленные в таблице 11 с показателями, полученными от изучаемых рыбных хозяйств, можно отметить следующее: (таблица 12) Таблица 12 - Биологические показатели рыб в рыбных хозяйствах
Исследуемые рыбные хозяйства не используют весь производственный потенциал, заложенный при создании данных рыбных хозяйств. Из таблицы 12 видно, что плотность посадки сеголетков карпа гораздо ниже нормативных значений для данного региона и составила в рыбхозе «Чесменский» 200 тыс. шт/га, а в рыбхозе «Аква 1» - 400 шт/га.
Данное обстоятельство продиктовано экономическими причинами, в частности слабым государственным финансированием предприятия для развития этой отрасли.
Масса сеголетков и двухлетков соответствует нормативным показателям в рыбхозе «Чесменский» и составила 27,9 и 366,6 г соответственно. В рыбхозе «Аква 1» значения этих показателей составили 19,2 и 343,0 г соответственно. Значения массы сеголетков меньше нижней границы нормативных показателей на 5,8г, а показатель массы двухлетков соответствует предъявляемым нормам. Это объясняется своевременным проведением на предприятии комплекс мероприятий, направленных на рациональное использование и увеличение естественных кормовых ресурсов водоема, включающий мелиорацию и удобрение прудов, разведение и интродукцию водных растений и животных, тем самым это позволяет достичь товарной рыбе нормативных весовых значений.
Значения кормовых коэффициентов составили 2,3 и 2,8 г корма/г прироста у сеголетков и 4,1 и 4,5 г корма/ г прироста у двухлетков в рыбхозе «Чесменский» и «Аква 1» соответственно, что является выше нормы, однако данное обстоятельство вызвано антропогенным прессом загрязняющих веществ на водоемы, вследствие чего идет повышенный расход кормов. И как результат снижение экономической эффективности предприятия.
Рыбопродуктивность исследуемых водоемов находится на очень низком уровне и составляет 46 и 37 кг/га в рыбхозе «Чесменский» и «Аква 1» соответственно, при нормативном значении 50 кг/га. Общая рыбопродуктивность составила 218 и 114 кг/га, соответственно, что также недостаточно для полноценного функционирования рыбных хозяйств.
