- •1. Зарисовать схему жизненного цикла ламинарии.
- •Изложение теоретического материала
- •Выбор места для плантаций
- •Стимулирование выхода зооспор из репродуктивной ткани маточных слоевищ
- •Получение зооспор. Критерии качества зооспор.
- •Оспоривание посадочно-выростных субстратов
- •Выращивание рассады
- •Вопросы для самоконтроля
Выращивание рассады
Стадия гаметофита. Контроль за температурным режимом начинается с момента выхода из спорангиев и длится около 15-20 дней. Для нормального прохождения всех стадий гаметофита температура требуется от 10 до 16 °С, а оптимальная – 12-15 °С. При температуре ниже 7-5 °С (до 0°) и выше 18 °С (до 23 °С) зооспоры сохраняются живыми, однако, развитие и образование проростковой трубочки мужских и женских гаметофитов происходит крайне медленно, поэтому процессов оплодотворения не бывает.
При температуре 12 °С процесс оплодотворения завершается в основном за 10 дней с образованием молодых спорофитов.
Контроль за освещенностью. На стадии гаметофита мощность потока света в течение первой недели должна быть равной 1500-2000 лк, с начала второй недели увеличивается до 4000 лк, и эта освещенность поддерживается до конца недели, после чего (на третьей неделе) доводится до конечных нормативных значений – 6000 лк. Эти режимы освещенности являются оптимальными для роста гаметофита, однако, в море невозможно создать стабильные значения освещенности, поэтому оспоренные поводцы помещают на глубину 2-4 м, где освещенность в осенний период равна в среднем около 2000 лк.
Стадия раннего спорофита. Контроль за температурным режимом. Стадия раннего спорофита начинается с момента деления зиготы и образования первых вегетативных клеток до получения рассады длиной в среднем 1 см. В период выращивания спорофита температуру воды содержат в пределах 12-15 °С. В этом интервале наиболее благоприятными являются те значения, которые близки к 12 °С, и при таком температурном режиме рассада достигает 1 см за 20-30 дней. Однако, в море в течение ноября - декабря ее значения ниже 12 °С, подвержены резким колебаниям, и поэтому рассада достигает длины 1 см за более длительный период - 50-70 дней.
Контроль за освещенностью. В течение всего периода выращивания спорофита стандартная освещенность держится на уровне 6000 лк.
Характеристика гидрохимических показателей. Все побережье Приморья является ареалом ламинарии японской, поэтому гидрохимические показатели на участках культивирования, как правило, близки к норме. В зависимости от конкретных условий года бывает сдвиг в ту или другую сторону таких важных гидрохимических и гидрологических показателей, как температура, соленость, освещенность, количество биогенов. Для правильного планирования и осуществления биотехнических мероприятий необходимо ежедневное измерение температуры на всех горизонтах культивирования и ежедекадное измерение солености, освещенности, количества биогенов.
Контроль за темпом роста. Одновременно с привязкой оспоренных поводцов к канатам привязываются контрольные стекла из каждой партии оспоривания, по которым ведется наблюдение за темпом роста и развития гаметофитов и ранних спорофитов. По достижении спорофитами I см (декабрь-январь) начинают ежемесячно измерять безвыборочно по 50-100 спорофитов из каждой партии оспоривания.
Пересадка рассады. При качественном оспоривании поводцов и благоприятном температурном режиме (плавное понижение температуры в осенне-зимний период) рассада начинает появляться в декабре-январе. При резких перепадах температуры в период прорастания гаметофита появление рассады следует ожидать в более поздние сроки - январе-феврале.
При хорошем оспоривании прорастание рассады очень густое, до 3-4 тыс. проростков на одном поводце. В густых посадках рост спорофитов затормаживается, а также подвержена различным заболеваниям: появление гнилостных пятен, позеленение и др. В связи с этим необходимо проводить прореживание - снятие с поводцов лишних растений и пересадку на новые поводцы – в марте-апреле - первой половине мая. При прореживании на одном поводце необходимо оставлять не более 150 экз., распределяя их равномерно по всей длине поводца, в пучках по 4-5 спорофитов через 15-20 см.
Рассаду, снятую с поводцов в результате прореживания, укладывают в чистые деревянные ящики ризоидами в одну сторону, покрывают влажным тентом (мешковиной, брезентом) и транспортируют на берег, в помещения для пересадки. Весь процесс осуществляют при температуре воздуха от 2 до 10 °С. В это время идет активный и быстрый рост ризоидов и пересаженные растения крепко охватывают субстрат. Пересадку проводят на новые поводцы, вставляя по 3-4 растения в пряди поводца и оставляя между пучками расстояние 10-12 см. Всего пересаживают не более 150 слоевищ на 1 поводец. Одновременно привязывают грузики.
Поводцы с пересаженной рассадой складывают в ящики, поливают морской водой, накрывает влажным тентом (мешковиной, брезентом) и транспортируют на плантацию, где подвязывают к горизонтальным канатам.
После пересадки развитие спорофитов хорошо проходит на глубине 4-5 м (глубина расположения горизонтального каната), где температура воды в период развития ризоидов - апрель-май - относительно невысокая, порядка 4-10 °С. На 12-15-й день высадки спорофитов в море ризоиды успевают охватить субстраты. Выживаемость рассады в летнее время составляет около 60-80 % в зависимости от районов культивирования; отход в процессе выживания товарной ламинарии до 40 %.
Выращивание товарной ламинарии.
Встряхивание. В процессе роста ламинарии на плантации на слоевищах, поводцах и горизонтальных канатах оседают личинки сопутствующих видов животных, зооспоры растений, которые развиваясь, превращался во взрослые растения и покрывают слоевища, уменьшают их и уменьшают доступ питательных веществ. Прямые вредители - морские ежи, эферия и др. пожирают слоевища. Для уменьшения влияния сопутствующих видов и очищения слоевищ от взвесей их необходимо периодически, не реже одного раза в месяц, поднимать к поверхности и энергично встряхивать. Видимых животных (эферию, спирорбиса) и растения (костарию) очищают и вывозят на берег для дальнейшей утилизации.
Регулирование плавучести. С осенним охлаждением воды слоевища принимаются энергично расти и опускаться на глубину, притапливая горизонтальный канат. В связи с этим наплава, закрепленные на горизонтальных канатах первоначально на расстоянии 15 м друг от друга, уже не могут удерживать канаты в устойчивом положении на заданной глубине. Поэтому во второй половине февраля - начале марта устанавливают дополнительные наплава - по одному диаметром 240 мм по середине между старыми 300 мм наплавами, т.е. на расстоянии 7,5 м от каждого из них.
В апреле длина слоевищ достигает в среднем 3,5 м, ширина 11-12 см и масса до 400 г, действующие до сих пор плавучести становятся недостаточными, чтобы обеспечить при дальнейшем выращивании ламинарии устойчивое положение горизонтальных канатов на заданной глубине, поэтому проводит очередное регулирование плавучестей - устанавливают дополнительные наплава диаметром 300 и 240 мм (последовательно) и расстояние между ними доводят до 5 м вместо 7,5 м. Затем в мае и июне также проводят дополнительную подвязку.
Регулирование глубины. В целях улучшения условий освещенности и обеспеченности питательными солями всегда, когда позволяют температурные условия, необходимо постепенно поднимать слоевища ламинарии как можно выше к поверхности. В феврале первого года выращивания рассаду ламинарии необходимо с глубины 2 м поднять на глубину 0-0,5 м. В апреле, после пересадки, для предотвращения побеления слоевищ и разрушения от высоких температур в летний период горизонтальные канаты опускают на глубину 4-5 м.
После осеннего снижения температур до 14-12 °С (октябрь-ноябрь) горизонтальные канаты опять поднимают на глубину 2 м, а затем, в феврале - на глубину 0-0,5 м, где они находятся до уборки урожая. В результате подъема к поверхности не только увеличиваются освещенность и приток питательных веществ к слоевищам, но и происходит омывание слоевищ от взвесей и вредных сопутствующих видов животных, что дополнительно улучшает темпы роста ламинарии.
Сбор урожая. Выборочный сбор урожая в южном Приморье можно начинать в апреле, отбирая наиболее крупные слоевища. Допускается срезание всего поводца (через один) для создания хорошей освещенности оставшимся поводцам.
Основной урожай снимают в период с мая по август, в зависимости от района выращивания. В эти сроки ламинария имеет хорошие морфометрические показатели и довольно высокую биомассу: средняя масса одного товарного слоевища ламинарии достигает 0,35-0,7 кг. Масса товарных слоевищ на одном поводце, в зависимости от района расположения плантации, колеблется от 20 до 50 кг (нетоварные слоевища в расчет не принимаются). Урожайность 1 га плантации может составлять от 50 до 110 т.
При сборе урожая в более поздние сроки (август - сентябрь) наблюдаются большие потери в связи с тем, что с прогревом воды в августе начинаются интенсивные процессы разрушения и слоевища укорачиваются, на них оседают и развиваются животные организмы: гидроиды, спирорбус, мшанки и др., в результате чего слоевища становятся непригодным для изготовления пищевой продукции.
В настоящее время промышленное культивирование ламинарии ведется в хозяйствах двух типов:
1. Хозяйства с полным двухгодичным циклом выращивания.
2. Хозяйства с полным одногодичным (форсированным) циклом выращивания (табл.1).
Таблица 1. Схема культивирования ламинарии японской
Технологические процессы |
В двухгодичном цикле
|
В одногодичном цикле
|
1. Стимулирование роста маточных слоевищ и спороносной ткани |
февраль - июнь |
|
2. Стимулирование созревания спорангиев и получение спор |
сентябрь - октябрь
|
10 июля - 10 августа
|
3. Выращивание рассады в бассейнах |
-
|
20 июля -15 сентября |
4. Выращивание рассады в море |
октябрь - март
|
|
5. Пересадка, прореживание рассады, перевозка для выращивания в море |
март - май
|
15 сентября -10 октября
|
6. Обслуживание плантаций, выращивание товарной продукции |
май - июль след. года
|
октябрь - март
|
7. Сбор урожая |
май - июль |
июль |
В отличие от двухгодичного культивирования, повторяющего естественный цикл развития ламинарии, одногодичное культивирование основано на ряде принципиальных изменений в ее жизненном цикле.
При таком выращивании необходимо получать зооспоры в более ранние сроки, что достигается отбором наиболее крупных с короткими черешками слоевищ. Способные к раннему спорообразованию растения выращивают в специальном режиме с освещением и подкармливанием слоями азота и фосфора, с тем чтобы обеспечить накопление необходимого количества аминокислот, способствующих развитию репродуктивной ткани. При форсированном выращивании развитие всех стадий гаметофитов протекает 15 сут, видимые глазом спорофиты образуются за 1,5 мес., в то время как в природных условиях это происходит за 3-4 мес. В октябре проростки спорофитов выставляют в море. В сентябре следующего года, т.е. в возрасте 11 мес., они достигают длины 3-4 м и массы 0.4-0.9 кг, урожай 80-100 т/га сырой массы. Выращенные однолетние слоевища пригодны как для использования в пищу, так и для получения альгинатов.