Что такое узв?

Это установка замкнутого водоснабжения для выращивания рыбы. Гидробионты находятся в бассейнах с высокой плотностью посадки. Подпитка в сутки свежей водой составляет 5% и менее от объема воды в установке. Это достигается путем применения системы механических и биологических фильтров для очистки отработанной воды для ее дальнейшего использования.

Вся установка делается компактной и поэтому ее можно разместить в отапливаемом помещении, что делает УЗВ независимой от внешних условий среды.

Такие УЗВ для выращивания и содержания рыб уже используются в мире примерно 30 лет. В последние 5 лет строительство таких установок активизировалось, т.к. они обладают рядом достоинств по сравнению с дедовскими способами выращивания рыб в прудах. Об этом будет рассказано ниже.

К сожалению, многие коммерческие проекты УЗВ провалились или были экономически не выгодными. В первую очередь это относиться к немецким установкам, которые активно устанавливались и копировались некоторыми предприятиями. Это было связано с плохим техническим дизайном, отсутствием точного расчета и предсказаний накопления метаболизмов гидробионтов, а также недостаточной подготовкой персонала для эксплуатации УЗВ. Но наука не стоит на месте! С осмыслением физики процессов, которые протекают в замкнутых биологических системах, стало возможным создание математических моделей, описывающих все основные биохимические процессы, что дает возможность предсказывать изменения параметров воды (рН, щелочности и т.д) во времени и не дожидаться, когда вам об этом расскажут датчики контроля. Таким образом, можно заранее предпринимать меры к удержанию заданных параметров воды, что особенно важно при эксплуатации УЗВ с высокими плотностями посадки рыбы!

Восемь причин использования замкнутой системы для выращивания рыб

1. Выращивать можно любого гидробионта и в любом месте

Все рыбы являются холоднокровными животными и скорость их роста зависит от температуры окружающей среды

При увеличении температуры воды с 20 ºС до 30 ºС, т.е. на 10 ºС, скорость роста возросла с 1,5% до 3%, т.е. в два раза. При дальнейшем увеличении температуры происходит гибель рыбы.

Для оценки скорости роста используют комплексный показатель - градусо-дни. Это сумма среднесуточных температур воды в Сº за данный период жизни рыбы.

При эксплуатации замкнутой системы водоснабжения (УЗВ), выращивание рыбы ведется при оптимальной температуре круглый год. Для осетра и угря, например, температура 24 ºС обеспечивает 8760 градусо-дней в течение года. Срок получения товарного осетра массой 1 кг - 1 год.

При контролируемых условиях выращивания можно разводить и выращивать любую рыбу. Даже те виды, которые не водятся у нас. Например, в Москве инкубировать оплодотворенную акулью икру и выращивать взрослых морских акул для VIP-аквариумов.

2. Уменьшение расхода комбикорма на 1 кг прироста рыбы

Больше 60% себестоимости рыбы составляет комбикорм. При выращивании в прудах или в садках на речке, рыбовод тратит примерно 3 кг комбикорма на 1 кг выращенной рыбы. Это, так называемый, кормовой коэффициент. В УЗВ он равен 1 и даже меньше! Это происходит потому, что в пруду зимой температура воды становиться низкой, и рыба переходит на зимовку. Она живет и двигается, но не питается. Т.е. вы потратили на нее корм летом, а зимой она худеет.

Еще одна причина - это в УЗВ высокое содержание кислорода в воде за счет использования чистого кислорода. Рыбы гораздо больше энергии тратят на дыхание чем мы.

3. Можно объединиться с выращиванием растений в интегрированной установке

При эксплуатации УЗВ вам необходимо вентилировать помещение, а особенно биофильтры. Вентиляция рассчитывается по нескольким критериям, но основной - это накопление СО2. Например, если у вас УЗВ производит 100 тонн осетров в год, то вам необходимо примерно сбрасывать в атмосферу 2500-3000 м3/час воздуха, при температуре 28ºС (отапливаете улицу!), при содержании СО2 в 3 раза выше чем на улице. В тепличных комплексах, агрономы покупают СО2 в баллонах, т.к. там совершенно обратная ситуация. Растения "выедают" СО2 и вам остается или вентилировать теплицу, или использовать чистый углекислый газ (например, если на улице холодно). Интеграция напрашивается сама собой.

Еще одна причина - это то, что рыбы выделяют продукты метаболизма в воду, и с этим надо бороться. Все знают, чтобы получить хороший урожай, надо удобрить грядку навозом, а еще надо ее поливать, чтобы этот питательный раствор мог всосаться корнями растений.

Вопрос: а чем осетровый помет отличается от коровьего? А зачем сначала навоз высушивают, кладут на грядку, а потом поливают водой? Не проще ли сразу к корням подать готовый раствор?

Ответы, думаю, вы сами знаете. Эта технология называется аквапоника.

В тепличных комплексах, на самом деле, не используют навоз (органические удобрения), а используют минеральные удобрения. Они дешевле. Если вы пойдете в любой магазин садовых принадлежностей и почитайте этикетки этих удобрений, то обнаружите такие надписи: "аммиачная селитра - при использовании защищайте глаза и руки, при попадании в рот получите тяжелое отравление". Осетровый "навоз" - экологически чистое удобрение!

При эксплуатации УЗВ нам надо менять воду в системе из-за накопления нитратов в воде, т.е терять примерно 5-10% в сутки воды с температурой 24 ºС. Для 100-тонного осетровника - это 50-100 м3 воды в день. Вода обладает большой теплоемкостью. Вспомните, когда отключают горячую воду в доме, 2-х киловатник дает тоненькую струйку теплой воды. Мы сливаем деньги!

Нитраты - это источник азота, а азот необходим растениям. При интеграции, замена воды в системе падает до 20 м3 в день.

Причем, опять заметьте, в УЗВ нам надо все время повышать рН воды, т.к. преобладают окислительные реакции, а при выращивании на гидропонике растений преобладают восстановительные реакции, т.е. рН воды надо понижать. "Тепличники" для этого в основном используют ортофосфорную кислоту.

Вывод: интеграция рыбной фермы и тепличного комплекса приводит к удешевлению обоих продуктов и рыбы, и растений!!!

4. Минимальное потребление воды

Для естественного воспроизводства 1 кг рыбы потребуется в первой зоне рыбоводства 650 м3 чистой воды, а при кормлении рыбы и некотором интенсификации производства - 32 м3. В УЗВ на 1 кг выращенной рыбы тратится от 100 до 500 литров воды! Поэтому в Израиле пресноводную рыбу выращивают только в УЗВ.

5. Можно выращивать экологически чистые продукты

При выращивании в естественных водоемах рыбы рыбоводам приходится применять комбикорм или развивать естественную кормовую базу путем внесения удобрений в водоем.

Любое пресноводное озеро со временем превращается сначала в болото, потом в торфяник, а дальше в залежи угля. Этот процесс неизбежен, мы можем его только отсрочить или ускорить. Там, где выращивают рыбу обычными способами, отмечаются следующие факторы воздействия на окружающую среду: генетические, инфекционные болезни, заражение химическими и лекарственными препаратами, загрязнение отходами кормов и экскрециями разводимых животных [Olesen, 1998].

В УЗВ есть система механических и биологических фильтров, которые весь удар принимают на себя. Малый расход воды обеспечивает минимальное воздействие на природу.

Интеграция с тепличным комплексом это воздействие сводит на нет.

6. Можно выращивать здоровую рыбу

В установках замкнутого водоснабжения возможно полностью исключить попадание инфекционных заболеваний и паразитов в систему. В отличие от прудового хозяйства, где это не возможно сделать: во-первых, невозможно всю воду в реке стерилизовать, а во-вторых, основными переносчиками болячек являются чайки и утки, от присутствия которых невозможно избавиться в больших прудах. С другой стороны, в УЗВ из-за маленького потребления свежей воды источником водоснабжения выступает водопроводная вода или артезианская (в ней по определению никого нет). Используются экструдированные корма, температура обработки которых составляет 140 ºС. Вся установка расположена в помещении, нет доступа чайкам и уткам. Поэтому при правильных мерах предосторожности можно полностью изолировать УЗВ от попадания из вне возбудителей разных болезней.

Если все таки заражение в установке замкнутого водоснабжения произошло, то лечить рыбу и, если необходимо, стерилизовать всю систему вполне реально. А попробуйте тоже самое сделать с рекой или прудом.

7. Оптимальные параметры воды для данного гидробионта

Для высокого темпа роста и минимального расхода корма требуется, чтобы рыба по минимуму расходовала энергию во время своей жизни.

В первую очередь, рыбы тратят много энергии на дыхание.

Если сравнивать жаберное и легочное дыхание, то приходишь к заключению, что рыбе необходимо прокачивать через жабры дыхательной среды в 30 раз больше по объему и в 20000 (!) раз больше по массе.

В УЗВ воду искусственно насыщают кислородом до высоких концентраций и рыба прилагает меньше усилий для дыхания.

Содержание солей Cl- и Ca в воде и в крови рыбы тоже имеет важное значение для поддержания солевого баланса. Гидробионты тратят энергию на осморегуляцию и выведение солей из организма.

Т.к. в УЗВ расход воды небольшой, то возможно прямое формирование содержания макро и микроэлементов в воде для оптимального самочувствия рыбы.

8. Высокая урожайность.

ХОРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ВЫРАЩИВАНИЯ.

Биология на примере радужной форели. Радужная форель (Oncorhynchus mykiss ) пресноводная форма стальноголового лосося. Является традиционной формой культивирования во всех странах мира. Благодаря большой пластичности своего организма применительно к внешним условиям, способности активно потреблять корм, давать высокие приросты массы тела, отменному вкусу радужная форель получила заслуженное признание рыбоводов и является основным объектом форелеводства во всем мире (рис. 1). Радужная форель интенсивно культивируется в 130 странах (Дании, Франции, Норвегии, Финляндии, Японии, США, Германии, Югославии, Чехословакии, Болгарии) и многих других.

Рисунок 1. - Радужная форель (Oncorhynchus mykiss ).

Тело радужной форели умеренно сжатое с боков, прогонистое, хорошо приспособленное для преодоления сильного течения скоростью до 3,5 м/с и порогов высотой 1,5 - 3,0 м. Цвет тела радужной форели может значительно изменяться. Спинка бывает различных оттенков: от зеленоватых до стальных и темно-фиолетовых. Брюшко, как правило, серебристо-белое. Редко встречаются альбиносы светло-лимонного цвета. Тело, спинной и анальный плавники покрыты черными пятнами, точками, черточками, которые образуют различный орнамент в зависимости от мест обитания.

Ниже боковой линии пятен меньше и они слабее выражены. Черные пятна состоят из звездчатых меланофоров, а красные полосы из ксантофоров (эритрофоров). Вдоль тела у взрослых особей проходит яркая малиново-красная полоса. Серебристо-блестящую окраску телу придают лейкофоры, или гуанофоры (иридоциты). Интенсивность окраски регулируется нервной и гормональной системами.

В коже имеются пигментные клетки, придающие телу форели соответствующую окраску. Кожа форели покрыта железистыми клетками, выделяющими слизь, которая уменьшает трение при движении рыбы, является барьером, препятствующим проникновению различных паразитов, регулирует давление жидкости внутри тела в зависимости от давления воды на тело.

Кожа форели покрыта циклоидной чешуей, которая закладывается в передней части тела при длине его 25 - 50 мм и характеризует переход личиночной стадии в малька. В дальнейшем происходит лишь увеличение размера чешуи пропорционально длине тела рыбы.

Каждая чешуйка представляет собой сильно уплощенную усеченную пирамиду, состоящую из отдельных пластинок. По краям этих пластинок определяют возраст форели. Края пластинок (склеритов) при хорошем росте (летом) находятся один от другого дальше, чем зимой, когда они очень сближены. По зимним кольцам обычно и подсчитывают годы жизни. Имеются специальные нерестовые кольца, края которых бывают частично разрушены.

Все радужные форели - крупночешуйные рыбы. В боковой линии содержится примерно 120 - 145 чешуй. Пределы колебания чешуи 115 - 161. Тело удлиненное, высота его в 4 раза меньше длины, рот большой, конечный, верхняя челюстная кость заходит за задний край глаза, рыло тупое, имеются мелкие конические и острые зубы, направленные внутрь. На первой жаберной дуге имеется от 17 до 21 коротких тычинок. Жаберная крышка умеренной длины с 9 - 13 лучами. В спинном плавнике имеется 10 - 12, в грудных - 11-17, в брюшных - 9-10 и в анальном - 8-12 мягких лучей. Хвостовой плавник гомоцеркальный. Имеется жировой плавник (pinna adipose), представляющий собой вырост кожи. Позвоночный столб состоит из 60 - 66 позвонков. Формула боковой линии радужной форели белорусской популяции .

Чешуйки посредине тела, где проходит средняя боковая линия (linea lateralis), имеют особое строение. Каждая чешуйка над линией пронизана канальцами, соединяющими чувствительный канал линии с внешней средой. Форель хорошо определяет наличие предметов, силу и направление течения с помощью органов боковой линии.

В нерестовый период радужная форель приобретает ярко-выраженный брачный наряд. Боковая полоса у самцов становится значительно ярче, и жаберные крышки расцвечиваются. Тело самцов становится более темным. Нижние челюсти у них изгибаются в виде мощного крючка. Тело самки в этот период переливается радужными цветами с фиолетовыми и лиловыми оттенками. Брюшко увеличивается и отвисает, генитальное отверстие припухает, краснеет, выдвигается при нажатии в виде сосочка - генитальной поры, или папиллы. В межнерестовый период пол различить трудно.

Изменение условий среды приводит к изменению меристических и пластических признаков у форели.

Для форели характерен мощный V - образный желудок, который в месте перехода в среднюю кишку имеет многочисленные пилорические придатки, причем число их может достигать 91. Форель - открытопузырная рыба. Для пополнения запасов воздуха в плавательном пузыре она должна иметь доступ к атмосферному воздуху. Хотя имеются сведения, что радужная форель выживает в сплошь замерзаемых озерах при наличии мощных родников.

Оптимальная температура для развития ее икры составляет 6 - 12°C, для содержания личинок и мальков - 14 - 16 °С, для взрослой форели - 14 - 18°С. Предельные температуры выживания в пресной воде колеблются в пределах 0,1 - 30°С. В соленой воде форель может выжить и при минусовой температуре. Оптимальная температура в соленой воде составляет от 8 до 20°С. Нормальная жизнедеятельность форели протекает при 90 - 100% насыщения воды растворенным кислородом, т. е. при содержании его в количестве не менее 7 - 8 мг/л. Содержание кислорода в количестве 3,5 - 6 мг/л действует на форель угнетающе. При содержании кислорода 1,2 - 1,3 мг/л она погибает. Активная реакция среды (рН) должна быть близкой к нейтральной и не выходить за пределы 6,5 - 8,5.

Весьма своеобразно форель реагирует на свет: она не выносит яркого солнечного освещения, прячется в тень, под камни, коряги, уходит в глубокие места. Наиболее активна форель в пасмурные, облачные дни, в вечерние и утренние часы. В отличие от других открытопузырных рыб она постоянно держится ближе к поверхности воды, так как наполнение плавательного пузыря воздухом у нее осуществляется только путем захвата его из атмосферы. Поэтому в замкнутых садках, целиком погруженных в воду, а также зимой в сплошь замерзающих водоемах она не может жить.

Взрослая радужная форель способна выносить океаническую соленость в пределах 35‰. Рыба с товарной массой 250 - 500 г хорошо себя чувствует при 20 - 30‰. Личинки выдерживают соленость 5 - 8‰, мальки-сеголетки – 12–18‰, годовики – 20 - 25‰.

Выращивание радужной форели в морской воде способствует усилению обмена веществ и ускорению темпа роста. В морской воде у форели интенсифицируется белковый обмен в связи с глубокой морфофизиологической перестройкой организма, включающей прежде всего смену гиперосмотического типа осморегуляции на гипоосмотический при переводе из пресной воды в соленую, где форель благодаря осмотическим процессам усваивает жизненно необходимые ионы и микро-элементы, активизирующие деятельность ферментативной системы.

Половой зрелости радужная форель обычно достигает на 3 - 4 году жизни. Общая продолжительность жизни составляет 11 лет. Сроки нереста в зависимости от температурного режима водоема существенно колеблются. Хотя обычно нерест приурочен к весеннему времени, но повышение температурного режима воды может вызвать нерест в осенне-зимнее и даже летнее время. Имеются породы форели, нерестящиеся круглый год.

По типу икрометания радужная форель является полициклической рыбой, а по способу размножения – литофильной.

В естественных условиях она нерестится весной при температуре воды 3 - 8 ºС в верховьях речек и ручьев. При этом самка делает углубление в галечном дне, откладывает икру, а затем после оплодотворения икры самцов заваливает ее галькой.

Рабочая плодовитость самки составляет 1,5 - 9 тыс. икринок (в среднем 2 тыс. шт). Цвет икринок при искусственном разведении обычно желтовато-оранжевый, в естественных условиях – яркооранжево-красный. Диаметр икринок составляет 3 - 6 мм, а их масса колеблется от 40 до 125 мг. Длительность инкубационного периода значительно зависит от температуры воды (в среднем 30 - 45 суток, или 360 - 400 градусодней).

После рассасывания желточного мешка на 50 - 70% от начальной величины личинки поднимаются в толщу воды, начинают активно питаться и плавать. Длительность рассасывания желточного мешка находится в прямой зависимости от температуры воды и может продолжаться 10 - 40 суток (обычно 7 - 8 суток).

В первый год жизни масса радужной форели может достигать 10 - 1000 г, на второй год – 1,5 кг, на третий год – 1 - 2,5 кг. Темп роста тесно связан с температурой воды, степенью насыщения воды раство-ренным кислородом и полноценностью применяемых кормов. Наибольший рост отмечен при оптимальной температуре 16 - 18 °С, наибольшая масса тела – 30 - 50 кг.

Относительная неприхотливость радужной форели к условиям обитания - эврибионтность - проявляется и в чрезвычайно широком спектре питания. Состав пищевого комка зависит от места обитания, возраста, размера форели, сезона, кормовой базы, температуры воды и других условий.

Хотя радужная форель - эврифаг, исследователи отмечают у нее хорошо выраженную селективность питания. В питании сеголетков преобладают планктонные организмы. В отдельных случаях радужная форель в течение жизненного цикла питается зоопланктоном.

Взрослая форель, как правило, хищник. В ее рационе встречаются лягушки. В определенных условиях она является каннибалом, поедая собственную молодь, а в период нереста - собственную икру и икру других лососевых. В ее желудке обнаружено 17 видов рыб.

Случайной пищей для форели являются молодые птицы, мелкие животные - грызуны, змеи и др. В условиях искусственного выращивания радужная форель потребляет самые различные компоненты в составе кормосмесей.

Пищевая активность радужной форели высока в течение круглого года: она не прекращает питаться даже в период нереста. Наиболее активно питается в утренние и вечерние часы, хотя питается и в течение дня, и в лунные ночи. На пищевой активности сказывается перемена погоды и изменение атмосферного давления.

Врагами радужной форели в зависимости от условий обитания и возраста могут быть различные насекомые и их личинки, земноводные птицы и млекопитающие. На личинок и мальков радужной форели может нападать жук-плавунец и его личинка (Dytiscus sp.). К взрослым особям присасывается пиявка (Piscicola respirans, Р. geometra). Молодь радужной форели, выращиваемую в прудах, поедают лягушки (Rаnа esculenta), зимородки (Alcedo ispida), чайки (Sterna) и крачки (Larus), производителей - скопа (Pandion holiaetos), форель различного возраста - водяная крыса (Arvicola amphilius), выдра (Lutra lutra) и норка (Mustela sp.).

Форель не выживает в небольших водоемах, в которых обитают такие типичные хищники, как щука (Esox sp.), судак (Stizostedion), таймень (Huhо sp.) и др. Врагами радужной форели могут оказаться хариус (Thymallus sp.) и бычок-подкаменщик (Gоbiidае), поедающие икру форели.

Радужная форель в естественных условиях обитания (дикая) содержит в крови в среднем 1470000 эритроцитов (1050000-2100000) и 9435 лейкоцитов (2500-26850). Здоровая форель, выращенная в индустриальных условиях – 1400000(970000-1810000) - эритроцитов и 7195 (5000-9550) – лейкоцитов.

Кроме культивирования в промышленных индустриальных хозяйствах радужная форель представляет большой хозяйственный интерес как объект фермерского рыбоводства и как добавочная рыба при разведении карпа в прудах с более холодной водой. Во многих странах она выращивается в садках, прудах и бассейнах, а также выпускается для пастбищного нагула в небольшие реки и озера для промышленного и спортивного рыболовства.

Качество мяса форели очень высокое, повсеместно используется для диетического питания. Съедобная часть у форели средней массой 200-700 г составляет более 60 %. У самок съедобная часть меньше, чем у самцов. Съедобная часть содержит 20 % протеина и 5 % жира при общей калорийности 125 ккал/100 г.