Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние изученности заводской технологии выращивания личинок рыб 11
1.1. Биологические и эколого-физиологические особенности карповых рыб 11
1.2. Проблемы заводской технологии выращивания личинок карповых рыб 20
2. Материал и методика исследований 49
3. Оптимизация заводского выращивания личинок карповых рыб за счет улучшения абиотических условий 56
3.1. Влияние термического фактора на рост и развитие личинок рыб 56
3.2. Влияние освещенности на рост и развитие личинок рыб 83
3.3. Влияние плотности посадки на рост и развитие личинок 112
3.4. Влияние азотистых соединений на науплии дафний, личинок
и старшую ремонтную группу карпа 127
4. Повышение жизнестойкости личинок карповых рыб за счет улучшения рыбоводно-биологических качеств производителей 137
4.1. Научное обоснование повышения жизнестойкости личинок карповых рыб 137
4.2. Применение аминокислотно-витаминных инъекций 145
4.3. Использование бентометина в составе рациона 154
4.4. Использование цеолитов для улучшения качества воды 157
4.5. Применение цеолитов в составе комбикормов 165
4.6. Межпородное скрещивание производителей 174
5. Экономическая эффективность разработанной заводской технологии выращивания личинок карповых рыб 178
Заключение и выводы 181
Предложения производству 186
Список использованной литературы 188
Приложения 240
- Биологические и эколого-физиологические особенности карповых рыб
- Проблемы заводской технологии выращивания личинок карповых рыб
- Влияние термического фактора на рост и развитие личинок рыб
- Научное обоснование повышения жизнестойкости личинок карповых рыб
Введение к работе
Актуальность темы. В последнее время все большее развитие получают интенсивные технологии производства животных, которые базируются на выращивании при высоких плотностях в ограниченном пространстве. При этом самым проблематичным остается выращивание ранней молоди. В равной мере это относится к аквакультуре, в частности, производству личинок карповых рыб, являющихся одними из приоритетных объектов рыбоводства России.
С ухудшением экологических условий, негативно отразившимся на прудовом фонде, проблема производства посадочного материала для последующего выращивания товарной рыбы стала особенно острой. К тому же, прудовое выращивание рыбы, которое всецело зависит от климатических и погодных условий, уже не может обеспечивать современную рыбохозяйст-венную отрасль полноценным рыбопосадочным материалом.
Так, в условиях предгорной зоны Северного Кавказа нерестовые температуры для карпа наступают не раньше второй половины июня, а для толстолобика еще позже. Короткий в связи с этим вегетационный период не позволяет рыбам максимально реализовать потенцию роста. К началу зимовки, которая длится около 4 месяцев, масса сеголетков, как правило, в два раза меньше нормативных. Соответственно, физиологическая неподготовленность к условиям длительного голодания в зимовальных прудах отрицательно сказывается на выживаемости годовиков. Кроме того, за двухгодичный цикл выращивания двухлетки не достигают товарной массы, что приводит к существенному снижению экономических показателей, в том числе рентабельности.
Проблема осложняется ухудшением качества воды за счет сельскохозяйственных стоков, в том числе животноводческих ферм, отрицательное влияние которых наиболее весомо для личинок и мальков рыб, а также производителей в период созревания гонад.
В этой связи основные надежды в рыбоводстве связывались с внедрением в практику заводского способа получения и выращивания потомства. Однако, это направление до настоящего времени не получило повсеместного распространения. Одной из причин этого является необъяснимая гибель личинок рыб, которая достаточно часто наблюдается при современной технологии заводского выращивания.
Рыбохозяйственная наука России располагает значительными знаниями и опытом в области прудового рыбоводства. Установлено, что основными причинами гибели личинок рыб в прудах являются критические периоды развития, проблемы кормления, хищники, болезни и токсикозы, механические повреждения и стрессы при проведении рыбоводных операций, аномалии, полученные от родителей или в период эмбрионального развития из-за неблагоприятных абиотических факторов (Расе, 1948; Вернидуб, 1949; Малькольм, 1976; Суханова, 1968; Владимиров, 1975; Чугалинская, 1978). В отношении заводского производства личинок карповых рыб научные данные в основном относятся к выращиванию на сбросных теплых водах ТЭЦ и АЭС или в установках с замкнутым водоснабжением. Разработана нормативно-технологическая документация по товарному рыбоводству (Справочник..., 1985, т. 2). Однако на практике рыбоводно-биологические результаты подращивания и выращивания личинок существенно ниже.
Анализ литературных данных показал, что при выращивании личинок карповых рыб в бассейнах и лотках практически рекомендуются те же показатели и их параметры, что и при прудовом выращивании. Рекомендуемый термический режим таков, что способствует наибольшему массоприраще-нию, но при этом, практически отсутствуют данные подтверждающие жизнестойкость личинок. Практически не учитываются экологические требования на различных этапах развития. В большей степени это относится к абиотическим факторам. Вероятно поэтому на рыборазводных заводах зачастую наблюдают значительный отход молоди, особенно на ранних этапах развития, что не обеспечивает желаемых результатов.
Для решения проблемы производства жизнестойких личинок карповых рыб нужен комплексный подход, включающий водоподготовку, возможность регулирования светового и температурного режимов выращивания, селекционно-племенную работу, подготовку производителей к нересту с использованием биологически активных компонентов и сорбентов. Все эти факторы настолько важны, что отсутствие одного из них существенно снижает эффективность выращивания рыб, особенно личинок.
Цель исследования заключалась в научном обосновании оптимизации заводского производства личинок карповых рыб для повышения их жизнестойкости, в том числе на последующих этапах выращивания.
Для осуществления этой цели были необходимы специальные исследования, в которых мы выделили несколько основных направлений, имеющих самостоятельные задачи:
- изучить влияние основных абиотических факторов (температуры, освещенности и некоторых гидрохимических параметров), а также плотности посадки на рост, развитие и жизнеспособность личинок карповых рыб;
- исследовать устойчивость личинок к воздействию приоритетных при заводском выращивании токсикантов - азотистых соединений;
- изыскать способы и разработать рекомендации повышения жизнестойкости личинок карповых рыб с использованием природных сорбентов и биологически активных веществ;
- разработать математические модели для оценки роста, развития и устойчивости личинок к неблагоприятным факторам на основе собственных экспериментальных и литературных данных и предложить производству их оптимальные параметры;
- осуществить производственную проверку разработанных рекомендаций.
Данная диссертация является частью комплексных многолетних исследований в направлении повышения эффективности товарного выращивания карпа и растительноядных рыб в предгорных районах Северного Кавказа в соответствии с программой научно-исследовательских работ Горского Государственного Аграрного университета (ФГОУ ВПО), Кабардино-Балкарской Государственной сельскохозяйственной академии (КБГСХА) и Федерального селекционно-генетического центра рыбоводства при непосредственном участии соискателя и выполнена по собственной инициативе.
Научная новизна диссертации. Впервые проведен анализ влияния абиотических факторов на жизнестойкость личинок карповых рыб при выращивании в заводских условиях с учетом зональных экологических особенностей. Показано, что жизнестойкость личинок повышается при содержании их при температуре воды 26°С для карпа и 27-28 °С для белого и пестрого толстолобиков и белого амура. При этом выживаемость личинок увеличивается более чем на 20% при снижении сроков выращивании до малькового этапа почти на 10 дней по сравнению с нормативными. Для повышения экологической пластичности личинок необходима интенсивность освещения не менее 200 лк (наиболее эффективна 5-9 тыс. лк). Повышению жизнестойкости способствует дополнительное монохроматическое освещение: фиолетово-зеленым и сине-фиолетовым светом при интенсивности основного освещения, соответственно, 1-200 и 10 000 лк. Наиболее чувствительны к монохроматическому освещению личинки карпа на этапах развития С\ - Сг, а личинки растительноядных - на 26-27 стадиях развития. Показано, что оптимальная плотность личинок при выращивании до массы 250 мг составляет 60-80 экз./л.
Уточнены ионообменные и сорбционные свойства природных цеолитов в воде предгорной зоны Северного Кавказа.
Впервые разработана биологически активная кормовая добавка «Бен-том етин» и доказано ее положительное влияние на воспроизводственную способность производителей карпа и жизнестойкость личинок.
Показано, что лучшими продуктивными качествами обладают личинки украинско-ропшинских помесей, для которых характерны меньшая дифференциация по массе и длине и большая жизнестойкость, что обеспечивает выход из зимовки годовиков более чем на 20% по сравнению с чистопородными особями.
Впервые рассчитаны и предложены математические модели роста личинок карповых рыб с учетом их жизнестойкости для организации оптимального термического режима, освещения и начальной плотности посадки, которые позволяют оптимизировать условия содержания рыб в раннем постэмбриональном периоде применительно к техническим возможностям вырасти ых цехов.
Практическая ценность. Результаты исследований легли в основу разработанных практических рекомендаций по повышению выживаемости личинок карповых рыб. Эти рекомендации апробированы на предприятиях Северного Кавказа - Кабардино-Балкарского государственного карпового рыбопитомника, Чегемского и Ардонского рыборазводных заводах, где получили положительную оценку.
Рекомендации по снижению токсичности аммиака в воде с использованием цеолитов по результатам внедрения в 2001 г. используются в рыбоводных предприятиях Кабардино-Балкарской республики, Ростовской области и республики Северная Осетия-Алания.
Разработанная кормовая добавка для преднерестовой подготовки производителей карпа «Бентометин» и технические условия одобрены Федеральной службой по ветеринарному и фитосанитарному надзору, Управлением ветеринарии при правительстве республики, Главком науки Министерства сельского хозяйства и продовольствия и Министерством сельского хозяйства и продовольствия республики Северная Осетия-Алания и используется рыбоводными заводами с целью повышения воспроизводительной способности производителей и жизнестойкости личинок карпа.
Материалы диссертации вошли в рекомендации и учебные пособия, цитируются в научных работах, используются для проведения занятий по рыбоводству, гидробиологии, аквакультуре, физиологии животных, токсикологии в различных учебных заведениях Северного Кавказа.
Положепия, выносимые на защиту. Предметом защиты является теоретически обоснованная и практически подтвержденная концепция о возможности повышения жизнестойкости личинок карповых рыб в условиях индустриальной интенсивной аквакультуры.
Решение проблемы жизнестойкости личинок карповых рыб возможно за счет комплекса мероприятий:
оптимизации экологических условий выращивания: термического и светового режима, плотности посадки, водоподготовки с использованием сорбентов; улучшения здоровья производителей за счет использования биологически активных компонентов; селекционно-племенной работы. Декларация личного вклада автора. Исследования проведены автором в период 1994 по 2003 годы. Эксперименты по влиянию температуры, освещенности, плотности посадки личинок, гидрохимических анализов, разработка кормового препарата «Бентометин» и норму ввода в рацион карпа, а также технических условий на его производство, наблюдение за ростом личинок карпа при межпородном скрещивании, цифровая и литературная обработка материалов, написание и оформление работы, выполнено автором лично.
За помощь в проведении токсикологических исследований и нерестовой кампании автор приносит благодарность заведующему лабораторией токсикологии ВНИИПРХ И.С. Шестерину, главному рыбоводу Кабардино-Балкарского государственного карпового рыбопитомника А.Б. Шогенову и директору А.К. Даурову.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на международных, российских и региональных конференциях:
Международной конференции «Актуальные проблемы ветеринарной медицины и ветеринарно-санитарного контроля продукции» (Москва, 1997);
Втором Международном симпозиуме "Ресурсосберегающие технологии в ак-вакультуре" (Адлер, 1999); Международной научно-практической конференции "Проблемы воспроизводства растительноядных рыб, их роль в аквакуль-туре" (Адлер, 2000); Международной конференции «Проблемы биологического разнообразия Северного Кавказа» (Нальчик, 2000); IY Международная конференция "Устойчивое развитие горных территорий" (Владикавказ, 2001); Международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы научного обеспечения увеличения производства, повышения качества кормов и эффективности их использования" (Краснодар, 2001);
Научно-практической конференции по проблемам рыборазведения (Тюмень, 1996); 1-ом конгрессе ихтиологов России (Астрахань, 1997); Научно-практической конференции "Проблемы и перспективы развития аквакуль-туры в России" (Адлер,2001);
Региональном совещании по проблемам рыбоводства (Нальчик, 1995); Совещании по проблемам акклиматизации быстрорастущих форм рыб в Северо-Кавказском регионе (Нальчик, 1995); Республиканской научно-технической конференции (Владикавказ, 2000); Региональной научной конференции "Проблемы биологического разнообразия Северного Кавказа" (Нальчик,2001).
Публикация результатов исследований. Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 55 работах, а также в ежегодных отчетах о научно - исследовательской работе КБГСХА (1995-2003 гг.) и Северо-Кавказского Федерального селекционно-генетического центра рыбоводства (ФСГЦР) (1995-2002 гг.).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и выводов, списка литературы и приложении. Работа изложена на 257 страницах текста (компьютерный набор) и включает 35 рисунков и 29 таблиц. Список литературы содержит 521 наименование, в том числе ПО иностранных.
Биологические и эколого-физиологические особенности карповых рыб
Прогрессивная технология рыборазведения базируется на представлении о продуктивности объекта выращивания как результат взаимодействия организма и среды обитания, а также формы хозяйствования и уровня интенсификации. То есть проблема рассматривается как биолого-экономическая.
Одной из основных проблем технологии рыборазведения является численность и групповое поведение рыб (Винберг, 1972, 1975; Lobel, 1980). Причем, для увеличения выхода рыбопродукции необходима разработка методов управления приростом ихтиомассы (Никольский, Привезенцев, 1981; Никольский, Wojda, 1972).
Естественной средой существования водных организмов является вода с живущими в ней растениями и животными. Она обладает способностью растворять твердые, жидкие и газообразные вещества. К физическим свойствам воды относятся ее температура, цвет, прозрачность, к химической ее составляющей - содержание кислорода, свободной углекислоты, сероводорода, железа, кальция, магния, фосфора, азота и других веществ.
Качество воды тесно связано с характером почв, образующих дно водоема, окружающим водосбором, а также с изменением их свойств под влиянием антропогенных факторов.
Основное теоретическое положение современной экологии рыб, - представление о противоречивом диалектическом единстве организма и их среды. Система приспособительных связей организма со средой слагается из взаимосвязей с ее абиотической и биотической компонентами. Биологические взаимоотношения подразделяются на межвидовые и внутривидовые. Внутривидовые связи направлены на обеспечение существования вида в условиях, в которых он живет, или создается человеком. Характер межвидовых отношений между рыбами весьма разнообразен, но определяющими являются противоречивые взаимоотношения из-за питания, возникающие в процессе выращивания.
Повышение продуктивности водоемов может быть достигнуто за счет сокращения пищевых цепей - чем ближе к первым звеньям трофической цепи (фитопланктону, высшей растительности) стоит полезный биопродукт (рыба), тем выше выход продукции. Примером удачного набора рыб, использующих основные пищевые ресурсы, является сочетание в поликультуре белого и пестрого толстолобика, белого амура, карпа, черного амура. Иногда хозяйство строится на использовании последнего звена пищевой цепи, т.е. на выращивании хищных рыб.
Температура является основным абиотическим фактором, определяющим рост рыб. Установлено, что с увеличением температуры воды до определенного предела скорость роста рыб возрастает, а затем резко замедляется. Положительное влияние повышения температуры до определенного предела на рост рыб обусловлено увеличением интенсивности обменных процессов в организме, повышением пищевых потребностей, увеличением степени ассимиляции пищи и эффективности ее использования на рост.
По данным ряда авторов повышение температуры воды выше 35,7 С является для карпа летальной границей, а в пределах температуры 32,5-34,8 С - дискомфортной зоной.
Отрицательное влияние на рыб повышения температуры выше некоторого значения объясняется рядом причин: уменьшением количества растворенного кислорода, возрастанием его дефицита для обмена веществ и др. (Смит, 1986). При этом вредные вещества, растворенные в воде, становятся более токсичными, снижается сопротивляемость организма болезням.
Об уровне оптимальности температуры воды для определенного вида рыб однозначно сказать нельзя, т.к. наиболее благоприятное ее влияние на рост зависит от комплекса факторов. Для каждой стадии онтогенеза характе - 13 рен свой оптимум температуры. Нерест карпа и развитие икры в прудах происходит при температуре 17-18 С и выше. Выращивание личинок карпа наиболее эффективно при 30-32 С, молоди - 28-30 С, товарной рыбы - 26-29 С.
Температурный режим на протяжении одного технологического цикла выращивания карпа должен быть переменным. Температура, необходимая для поддержания наибольшей скорости роста рыб, снижается с увеличением ее размера. Наиболее благоприятной температурой для роста и накопления питательных веществ у сеголеток карпа является 27 С, для двухлеток -23 С.
Для выращивания карпа индустриальным методом требуется более высокая температура воды (Капитонова, 1979). Причем для поддержания высокой скорости роста карп должен получать высокобелковую пищу.
Однако наиболее интенсивное отложение жира у карпа происходит при температуре 32-35 С (Корнеев, 1982), а синтез белка в красных и белых мышцах - при температуре 14 С.
А.С. Константинов и В.В. Зданович (1985) установили, что темп роста личинок карпа и других карповых рыб в переменном суточном терморежиме существенно выше, чем при стабильной температуре за исключением ситуаций, когда наблюдался выход температур за верхний предел зоны .оптимума.
В зависимости от температуры отмечены характерные биохимические изменения в гепатопанкреасе: при температуре ниже 10 С происходит накопление гликогена, а при 10-30 С - липидов. При этом гликоген заменяется на липиды в зоне пограничной для начального роста карпа - 10-15 С (Остроумова, Комарова, 1979).
Проблемы заводской технологии выращивания личинок карповых рыб
Практически одновременно с началом промышленной технологии рыборазведения на грани XIX - XX веков рыбоводы обратили внимание на чрезмерную массовую гибель личинок в самом начале их жизни. Уже в начале века это привело к разработке прудовой технологии подращивания личинок, в частности, карповых и лососевых рыб (Вишневский, 1905). Личинок карпа рекомендовалось подращивать в течение 5-8 дней при «неопределенном» количестве. В дальнейшем мальков выращивали 4 недели при плотно -21 сти посадки 30 тыс. шт./га. К семидесятым годам 20 века прудовая технология подращивания была в основном разработана и освоена промышленностью. Однако по целому ряду причин экономического, технологического и экологического характера прудовое подращивание личинок вообще отвергается рыбоводами из-за его нестабильности. Это происходит из-за невозможности управлять погодными условиями, которые именно в весенний период отличаются резкими переменами.
Попытка строительства мальковых прудов с теплым водоснабжением или с защитным пленочным покрытием лишь частично решает проблему, так как не устраняет полной зависимости от климатических условий (Георгиев, Петров, 1966; Стрельников, 1966; Жиляев и др., 1973; Корнеев и др., 1974; Демченко, 1977; Конрадти др., 1978; Титарева, Мгеладзе, 1978; Князев, 1984; Иванова и др., 1980; Федотенкова,1986).
Имеются и другие недостатки технологии прудового подращивания: массовая гибель личинок от хищников и токсикозов (Суханова, 1968; Панов, 1977), болезней (Никольский, Веригин, 1986; Чугалинская, 1978) и ряд других причин.
Считается, что прудовая форма технологии подращивания личинок рыб уже достигла своего предела - до 3-10 млн. шт./га (Панов и др., 1975), и она выгодна лишь в случае, когда выживаемость сеголетков от личинок в выростных прудах будет не менее 45 % (Чижов, Королев, 1977). При этом экономически необходимо, чтобы выживаемость сеголеток от подрощенных личинок была бы не менее 70 %.
Вышеизложенные и некоторые другие причины послужили предпосылкой для разработки технологии подращивания личинок в заводских условиях, то есть в максимально контролируемых человеком условиях среды.
Первоначально возможность заводского выращивания водных животных подвергалась сомнению, так как считалось, что в ограниченном пространстве они будут расти хуже, чем в естественных условиях (Sengbuch et. al., 1966, 1967). Однако многочисленными исследованиями было доказано обратное и в настоящее время в заводских условиях выращивают не менее 500 видов водных животных: земноводные, моллюски, ракообразные и более 300 видов рыб (Ihingran, Gopalakrishman, 1974). Причем достаточно широко освещены вопросы выращивания личинок рыб в различных емкостях: сиговых (Богданова, 1965), нельмы и белорыбицы (Летичевский, 1966, 1967), омуля (Топорков, 1967), осетровых (Милынтейн, 1972), американского канального сома (Галасун, Канидьев, 1974; Грусевич, 1978), форели (Halver, 1976; Канидьев, Гамыгин, 1977), мелких водохранилищных рыб (Vogele, Heard, 1976), угря (Балан и др., 1978) и многих других (Bowers, 1966; Стрека-лова, 1966; Blaxter, 1969; Hasan et .al., 1974; Smith, 1976; Prasadam, Gopinathan, 1977).
Однако, в процессе исследований и производственной практики выяснилось, что, не смотря на свою привлекательность, заводская биотехнология выращивания ранней молоди рыб связана со многими сложностями принципиального характера. Так, влияние экзометаболитов и дефицит растворенного в воде кислорода предопределяет необходимость решения одной из сложных проблем технологии выращивания рыб - обеспечение оптимальных условий для роста и выживания. Решение этих вопросов возможно несколькими путями. Первый - снижение плотности рыб, что противоречит основному принципу интенсивного рыбоводства и экономически не выгодно. Второй -существенно увеличить водообмен, что, в первую очередь, нецелесообразно в виду особенности биологии разновозрастных рыб. Третий - специальная водоподготовка (подогрев, оксигенизация, регулирование минерального состава, очистка, дезинфекция и т.д.).
При выборе того или иного метода необходимо руководствоваться экономическими показателями, чтобы затраты на соответствующие мероприятия не повысили существенно себестоимость личинок, мальков и, соответственно, на конечный продукт.
Влияние термического фактора на рост и развитие личинок рыб
Практически одновременно с началом промышленной технологии рыборазведения на грани XIX - XX веков рыбоводы обратили внимание на чрезмерную массовую гибель личинок в самом начале их жизни. Уже в начале века это привело к разработке прудовой технологии подращивания личинок, в частности, карповых и лососевых рыб (Вишневский, 1905). Личинок карпа рекомендовалось подращивать в течение 5-8 дней при «неопределенном» количестве. В дальнейшем мальков выращивали 4 недели при плотно -21 сти посадки 30 тыс. шт./га. К семидесятым годам 20 века прудовая технология подращивания была в основном разработана и освоена промышленностью. Однако по целому ряду причин экономического, технологического и экологического характера прудовое подращивание личинок вообще отвергается рыбоводами из-за его нестабильности. Это происходит из-за невозможности управлять погодными условиями, которые именно в весенний период отличаются резкими переменами.
Попытка строительства мальковых прудов с теплым водоснабжением или с защитным пленочным покрытием лишь частично решает проблему, так как не устраняет полной зависимости от климатических условий (Георгиев, Петров, 1966; Стрельников, 1966; Жиляев и др., 1973; Корнеев и др., 1974; Демченко, 1977; Конрадти др., 1978; Титарева, Мгеладзе, 1978; Князев, 1984; Иванова и др., 1980; Федотенкова,1986).
Имеются и другие недостатки технологии прудового подращивания: массовая гибель личинок от хищников и токсикозов (Суханова, 1968; Панов, 1977), болезней (Никольский, Веригин, 1986; Чугалинская, 1978) и ряд других причин.
Считается, что прудовая форма технологии подращивания личинок рыб уже достигла своего предела - до 3-10 млн. шт./га (Панов и др., 1975), и она выгодна лишь в случае, когда выживаемость сеголетков от личинок в выростных прудах будет не менее 45 % (Чижов, Королев, 1977). При этом экономически необходимо, чтобы выживаемость сеголеток от подрощенных личинок была бы не менее 70 %.
Вышеизложенные и некоторые другие причины послужили предпосылкой для разработки технологии подращивания личинок в заводских условиях, то есть в максимально контролируемых человеком условиях среды.
Первоначально возможность заводского выращивания водных животных подвергалась сомнению, так как считалось, что в ограниченном пространстве они будут расти хуже, чем в естественных условиях (Sengbuch et. al., 1966, 1967). Однако многочисленными исследованиями было доказано обратное и в настоящее время в заводских условиях выращивают не менее 500 видов водных животных: земноводные, моллюски, ракообразные и более 300 видов рыб (Ihingran, Gopalakrishman, 1974). Причем достаточно широко освещены вопросы выращивания личинок рыб в различных емкостях: сиговых (Богданова, 1965), нельмы и белорыбицы (Летичевский, 1966, 1967), омуля (Топорков, 1967), осетровых (Милынтейн, 1972), американского канального сома (Галасун, Канидьев, 1974; Грусевич, 1978), форели (Halver, 1976; Канидьев, Гамыгин, 1977), мелких водохранилищных рыб (Vogele, Heard, 1976), угря (Балан и др., 1978) и многих других (Bowers, 1966; Стрека-лова, 1966; Blaxter, 1969; Hasan et .al., 1974; Smith, 1976; Prasadam, Gopinathan, 1977).
Однако, в процессе исследований и производственной практики выяснилось, что, не смотря на свою привлекательность, заводская биотехнология выращивания ранней молоди рыб связана со многими сложностями принципиального характера. Так, влияние экзометаболитов и дефицит растворенного в воде кислорода предопределяет необходимость решения одной из сложных проблем технологии выращивания рыб - обеспечение оптимальных условий для роста и выживания. Решение этих вопросов возможно несколькими путями. Первый - снижение плотности рыб, что противоречит основному принципу интенсивного рыбоводства и экономически не выгодно. Второй -существенно увеличить водообмен, что, в первую очередь, нецелесообразно в виду особенности биологии разновозрастных рыб. Третий - специальная водоподготовка (подогрев, оксигенизация, регулирование минерального состава, очистка, дезинфекция и т.д.).
При выборе того или иного метода необходимо руководствоваться экономическими показателями, чтобы затраты на соответствующие мероприятия не повысили существенно себестоимость личинок, мальков и, соответственно, на конечный продукт.
Например, влияние экзометаболитов и дефицит растворенного в воде кислорода определяет необходимость решения одной из сложных проблем технологии выращивания рыб.
В этом отношении целесообразно проанализировать эту проблему в историческом аспекте. Эмпирически многие исследователи пришли к следующим плотностям посадки: - 10-100 тыс. личинок / м3 (Титарева, 1971; Баранова, 1974, 1975; Кор-неев и др., 1974; Конрадт и др., 1976; Яковлев, 1986); - 150-200 тыс. личинок /м3 (Овинникова, Панов, 1978; Баранова, 1980; Белобородова, Климов 1983; Раденко, 1983; Ширяев, 1985; Студенцова и др., 1986; Бондаренко и др., 1987; Канидьев и др., 1987). Были также данные о более высоких плотностях посадки личинок от 0,5 до 5 млн. личинок /м3 (Das, 1965).
Плотность посадки личинок непосредственно зависит от формы и размера емкости для выращивания: в горизонтальных емкостях - 100-150, в вертикальных- 150-200 тыс. личинок/м3.
В первую очередь необходимо отметить самый простой и возможно первичный способ подращивания личинок - садковый. Естественно, что из-за малой проточности и отсутствия водо подготовки такие емкости пригодны для работы лишь при малых плотностях посадки.
Варианты емкостей для подращивания личинок рыб обширны: танки или тэнки, аквариумы, шароообразные камеры, бетонированные каналы и бассейны, подвесные брезентовые емкости, ящики, ванны, оцинкованные тазы.
Однако наиболее часто упоминаются бассейны различной формы и размера, например, треугольной формы. Существенно чаще встречаются упоминания о так называемых лотках - неглубоких емкостях из стеклопластика.
Научное обоснование повышения жизнестойкости личинок карповых рыб
Воспроизводство полноценного и жизнестойкого потомства в значительной степени определяется качеством среды содержания ремонтно-маточного стада, характером и уровнем ее загрязнения. Хроническая интоксикация оказывает серьезное влияние на воспроизводство, развитие и физиологическое состояние производителей (Патин, 1997; Корниенко и др., 1998; Makarov, Abrosimova, 2001). Известна тесная корреляционная связь между интенсивностью биоаккумуляции и негативных воздействий поллготантов на состояние рыб.
Попадая через источники водоснабжения на рыборазводные заводы, токсичные вещества отрицательно влияют на рыб, вызывая различные токсикозы и снижая их резистентность.
Следовательно, для повышения результативности искусственного разведения и выращивания молоди необходимо оздоровление среды содержания рыб на всех этапах роста и развития.
Эффективным сорбентом токсичных веществ являются природные цеолиты, которые обладают свойством очищать воду от ионов аммония, тяжелых металлов, нефтепродуктов и ядохимикатов (Зонхоева и др., 1991; Лобза-кова, 1997).
Природные цеолиты представляют собой перспективный объект для эффективного использования, так как сравнительно легко включаются в различные существующие технологии, а также служат основой для создания новых. Известен ряд работ зарубежных ученых по применению цеолитов в очистке воды в замкнутых рыбоводных системах (Dryden, Weatherley, 1987,1989;
Russell, O Brien, 1988). Отечественные исследования в области применения цеолитов довольно редки и носят все еще поисковый характер (Константинов, Пелипенко, 1983; Жир-Лебедь и др., 1985; Лобзакова, 1997).
Среди множества антропогенных факторов, отрицательно влияющих на рыбохозяйственные водоемы и объекты аквакультуры, следует особо выделить загрязнение водоемов. Загрязнение воды и донных отложений ведет к накоплению токсикантов в гидробионтах, прежде всего в рыбах, что приводит к патологическим изменениям внутренних органов, жабр и наружных покровов, деградации мышечной ткани. Такие явления наблюдаются не только в экстремально загрязненных, но и в умеренно загрязненных водоемах, что позволяет судить об интенсивности процессов развития хронических токсикозов при относительно невысоких концентрациях ксенобиотиков.
Хроническое влияние токсикантов изменяет нормальный тип метаболизма рыб, ведет к нарушению их воспроизводительной функции, изменениям генетического характера.
В связи с этим, необходимо разрабатывать методы профилактики здоровья и повышения жизнестойкости рыб, улучшения качества воды, особенно при искусственном воспроизводстве. Согласно определению И.С. Шестерика с соавторами (1991) данная задача может решаться двумя основными путями: - воздействием на среду обитания рыб за счет ее очистки от посторонних примесей и стимулированием самоочистительной способности водоемов; - воздействием на организм рыб биологически активными веществами, повышающими их неспецифическую токсикорезистентность.
Известно, что под воздействием неблагоприятных условий среды, в том числе ксенобиотиков, в организме рыб происходят изменения, обусловленные нарушением обмена веществ. Интегральным показателем обмена веществ является обмен белков и, в первую очередь, азота.
Животные не способны отделить питательные вещества от примеси чужеродных соединений в процессе питания или оградить организм в про
цессе дыхания, но обладают способностью ускорять удаление этих нежелательных веществ и часто нейтрализовать их активность. Эта прижизненная функция химической защиты известна как дезинтоксикация и осуществляется главным образом печенью.
Метаболизм чужеродных соединений реализуется посредством двухфазного процесса, в результате которого образуются метаболиты и конъюга-ты, выделяющиеся с мочой, желчью или через жабры.
При конъюгации чужеродное вещество соединяется с эндогенными молекулами или группировками (глюкуроновая и серная кислота, аминокислоты, метильные и алкильные группировки), обычно делающими молекулу более полярной и менее жирорастворимой и поэтому легче выделяемой. По мнению некоторых авторов (Bauermeister et. al., 1983) у рыб, как и у млекопитающих, существует метаболический путь дезинтоксикации ксенобиотиков через образование Ы-ацетил-цистеин-З-конъюгатов. Первые две реакции этого пути катализируются ферментами глутатион-8-трансферазой и у-глутамилтрансферазой.
Одним из необходимых компонентов, способствующих конъюгации, могут быть аминокислоты и их производные. Наиболее значимую роль из них играют серусодержащие аминокислоты - метионин, цистин, цистеин, а также аминокислоты, включающиеся в метаболизм цистеина, такие как серии (Мусил и др., 1984) или глутамин, глицин, цистеин, являющиеся исходными при синтезе глутатиона. Имеются также данные об участии других аминокислот в детоксикации аммиака в органах и тканях рыб (Gessy et. al., 1985; Дохоляни др., 1985).
