CC BY
103
УДК 639.31.(075)
ББК [28.081.8:28.082.91]:47.22
Л. Ю. Лагуткина
МЕТОДЫ ОТЛОВА И ПЕРЕРАБОТКИ БИОМАССЫ РАСТИТЕЛЬНОГО И ЖИВОТНОГО ПЛАНКТОНА ПРУДОВЫ1Х ЭКОСИСТЕМ
L. Yu. Lagutkina
METHODS OF CATCHING AND PROCESSING OF THE BIOMASS OF PHYTO- AND ZOOPLANKTON OF POND ECOSYSTEMS
При прудовом выращивании во время спуска молоди из выростных прудов в р. Волгу сбрасывается большое количество ценных кормовых организмов - биомасса растительного и животного планктона. Предложен способ отлова биомассы прудовых экосистем при спуске осетровых в естественные водоемы. Показано, что собранная биомасса при выращивании объектов тепловодной аквакультуры может использоваться в виде кормовой добавки и в качестве корма как монодиета. По результатам исследований получен патент на изобретение «Искусственный корм для объектов аквакультуры».
Ключевые слова: ресурсосберегающие технологии, переработка биомассы, прудовые экосистемы, растительный и животный планктон.
At the pond growing during the release of the young fish from the nursery pond to the Volga River a large number of precious fodder organisms, biomass of phyto- and zooplankton, is dropped. The way of catching of biomass of pond ecosystems at sturgeon release into the natural water basins is proposed.
It is shown that the collected biomass at growing of objects of warm water aquaculture can be used in the form of a fodder additive and as a fodder like a mono-diet. By the results of the investigations the patent on the invention "Artificial fodder for aquaculture objects" has been received.
Key words: resource-saving technology, processing of the biomass, pond ecosystems, phyto-and zooplankton.
Введение
Проблемная ситуация формулируется следующим образом: существует необходимость создания корма на основе биомассы растительного и животного планктона прудовых экосистем [1]. При прудовом выращивании во время спуска молоди осетровых из выростных прудов в Волгу сбрасывается большое количество ценных кормовых организмов - биомасса растительного и животного планктона. Существует возможность сбора и переработки этого ценного кормового сырья для приготовления адекватного корма с высоким продуктивным действием.
Вследствие этого необходима разработка способов отбора, заготовки биомассы и создание корма на ее основе для выращивания объектов тепловодной аквакультуры [2].
Новизна задачи определяется комплексным подходом к получению кормовой добавки на основе биомассы растительного и животного планктона прудовых экосистем и предполагает решение нескольких взаимосвязанных дробных задач:
1. Создание технологии ресурсосберегающего, малозатратного метода отлова и переработки биомассы растительного и животного планктона прудовых экосистем для получения кормовой добавки.
2. Исследование при выращивании объектов тепловодной аквакультуры возможности использовать биомассу растительного и животного планктона прудовых экосистем как монодиету.
3. Разработка и защита объектов интеллектуальной собственности (методов).
Материал и методы исследований
Для отлова биомассы используется устройство, принцип работы которого состоит в следующем: на участке сбросного канала осетрового завода (по искусственному воспроизводству ценных видов рыб и выпуску их в реку по достижении стандартной навески до 3 г) перед рекой
находится диагональный мостик (рис. 1) на котором устанавливаются деревянные рамки 1 с металлической сеткой 2 (ячея 4-6 мм). Рамки вставляются в пазы 3, которые закреплены на мостике в периферийной 7 и центральной 8 части. Этот мостик служит для того, чтобы сконцентрировать молодь осетровых в специальном накопителе, откуда молодь сбрасывается непосредственно в реку.
Молодь, скатываясь по сбросному каналу, проходит под обслуживающим мостиком в тех ячейках, где не установлены рамки, а прудовая биомасса, проходя через стальную сетку, накапливается в мешках с газовым ситом. По мере их накопления рамка с газовым ситом поднимается на мостик обслуживания 6, газовое сито отстегивается, надевается новое, и процесс повторяется снова.
Для исключения возможности попадания молоди осетровых в уловитель использовали защитную решетку с ячеей 4 х 4 мм. Кутец для отлова гидробионтов был изготовлен из газа. Биомассу сырья за единицу времени измеряли весовым методом. Весь улов осматривали.
Качественный состав биомассы прудов изучали под бинокуляром в пробе массой 1 г. Собранную биомассу растительного и животного планктона прудовых экосистем высушивали на экспериментальной воздушно-центробежной сушилке.
Для предварительной сушки отловленной биомассы, состоящей из водорослей, ракообразных, насекомых и их личинок, была разработана конструкция центробежной сушилки, а также опытный образец на основе центробежного вентилятора и термоподогрева. Предусмотрена съемная корзина из сита с ячеей разного диаметра, что обеспечивает возможность отбора организмов разных размеров (рис. 1).
Рис. 1. Схема устройства отлова биомассы растительного и животного планктона при сбросе воды выростных прудов: 1 - деревянные рамки; 2 - металлическая сетка; 3 - пазы;
4 - крючки; 5 - сито из мельничного газа; 6 - мостик обслуживания; А-А диагональный мостик для обслуживания; Б - рамка-уловитель с газовым ситом и отборной сеткой;
7, 8 - секции периферийной и центральной части
Воздушно-центробежная сушилка изготавливается из центробежного вентилятора с электрическим двигателем мощностью 127 Вт, напряжением переменного тока 27 В, числом оборотов 970 об/мин (рис. 2). Центробежный вентилятор 1 с электродвигателем 2 закреплен на подставке 3 при помощи кронштейна 4. Внутри рабочего колеса 5 устанавливается корзинка 6, изготовленная из сетки нержавеющей стали с ячеей 1 мм.
6
Рис. 2. Схема опытного образца воздушно-центробежной сушилки:
1 - сушилка; 2 - электродвигатель; 3 - подставка; 4 - кронштейн; 5 - рабочее колесо;
6 - корзина из нержавеющей стали с ячеёй 1 мм; 7 - вентилятор центробежный
Воздушно-центробежная сушилка действует следующим образом: из рабочего колеса 5 извлекается корзинка и в нее закладываются кормовые организмы, только что отловленные из водоема. После этого корзинку опять устанавливают в рабочее колесо и включают двигатель.
Во время вращения рабочего колеса сырая биомасса растительного и животного планктона, находящаяся в корзине 6, за счет центробежной силы прижимается к стенкам сетчатой поверхности корзины, и влага начинает удаляться через нагнетательную часть вентилятора 7 вместе с воздухом. Одновременно воздух, засасываемый рабочим колесом вентилятора, проходя через сетчатую корзину, также способствует сушке кормовых организмов.
Таким образом, высушивание организмов производится в воздушно-центробежной сушилке. В воздухозаборном сопле устанавливается электрическая спираль 4, которая обеспечивает подогрев проходящего через сито воздуха до 50 °С (рис. 2).
Собранный материал подвергли статистической обработке.
Результаты исследований и их обсуждение
Задачей основного этапа исследования являлось сбор, переработка и определение запасов остаточной кормовой базы прудов при выпуске молоди осетровых в естественный водоем 2.
Общее количество этой биомассы, отлавливаемой в центральной части канала (10 секций), было равно 6,5 т (табл.). Через периферийные секции (22 секции) проходит около 4 т остаточной биомассы. Таким образом, общее количество биомассы растительного и животного планктона, которую можно отловить при сбросе прудов на осетровом заводе, за весь период выпуска молоди составляет около 10 т, или около 2 т сухого вещества (20 % сырой массы).
Биомасса прудовых гидробионтов, отловленная 1-й рамкой за сезон при спуске выростных прудов, кг
Пруды Центр Периферия
Белужьи 258 77
Нет спуска 20 6
Осетровые 325 98
Нет спуска 4 1
Севрюжьи 46 14
Итого 654 196
На основании таблицы можно определить количество выловленных кормовых гидробионтов:
1) 654 кг х 10 секций = 6 540 кг - 6,54 т - центр.
2) 196 кг х 22 секции = 4 312 кг - 4,312 т - периферия.
3) 6,54 + 4,312 = 10,852 т - всего.
В ходе следующего этапа эксперимента определили качественный состава собранной биомассы, в которой обнаружены практически все гидробионты, встречающиеся в планктоне прудов: циклопы, дафнии, стрептоцефалюсы, гаммариды, лептостерии, хирономиды, пиявки,
водяные клопы, личинки стрекоз, жуков и молодь рыбы. В пробах был также гаммарус, отсутствующий в прудах, обитающий вероятно, в сбросном канале. Большая доля в пробах сырья в определенное время принадлежала нитчатым водорослям. В незначительном количестве встречалась ряска.
Определение состава кормовых организмов в периоды между спусками прудов при низком уровне воды в канале (1/3 уловителя) показало наличие в пробах лептостерий (до 75 %), дафний (50 %), гаммарид массой до 100 мг (25 %), личинок жуков и рыб, пиявок и хирономид. Общая биомасса планктона была низкой и составляла в среднем 1,5—1,8 г/мин (2,2-2,6 кг/сут).
Таким образом, по данным экспериментов и результатам расчетов установлено, что за период спуска прудов на осетровом рыбоводном заводе Нижнего Поволжья при прудовой площади 500 га возможно заготовить около 2 т сухого кормового сырья в виде остаточных кормовых гидробионтов. Для снижения содержания нитчатки в отловленной биомассе целесообразно устанавливать уловители в темное время суток. Отловленное и высушенное сырье по содержанию питательных веществ представляет собой весьма ценный кормовой компонент для изготовления сухих стартовых комбикормов.
На следующем этапе работ необходимо установить эффективность выращивания объектов тепловодной аквакультуры при кормлении монодиетой на основе биомассы прудовых экосистем.
Нами, на основе собственных наблюдений при выращивании австралийских раков, установлена возможность использования биомассы как монодиеты. Так, австралийские раки охотно потребляли корм без остатка, выживаемость составила 100 %, что подтверждает удовлетворительное состояние организма [2].
На гуппи экспериментально также доказана возможность применения сухой прудовой биомассы в качестве монокорма. Так, гуппи охотно потребляли корм без остатка, затраты корма были равны 6 ед., более того - токсическое действие этого корма на гуппи не выявлено.
Дальнейшие исследования будут направлены на повышение эффективности кормов за счет введения интенсифицирующих рост кормовых добавок, что позволит повысить конкурентные свойства кормов и использовать их в индустриальных условиях в рамках интенсивных технологий производства объектов тепловодной аквакультуры.
Выводы
Поиск источника доступного белка с использованием ресурсосберегающего метода получения кормовой добавки является острой проблемой. В результате экспериментов доказано, что существует возможность сбора и переработки биомассы растительного и животного планктона прудовых экосистем и его использования при выращивании объектов тепловодной аквакультуры:
1. Предложен и апробирован способ отлова биомассы растительного и животного планктона прудовых экосистем при спуске осетровых в естественные водоемы с помощью рамок-уловителей с газовым ситом, установленных в сбросном канале. Общее количество биомассы растительного и животного планктона, отловленное за период выпуска молоди, составляет около 10 т, или около 2 т сухого вещества (20 % сырой массы).
2. При выращивании объектов тепловодной аквакультуры собранная биомасса, высушенная в воздушно-центробежной сушилке, в дальнейшем используется в виде кормовой добавки и может использоваться в качестве корма как монодиета.
3. Получен патент на изобретение «Искусственный корм для объектов аквакультуры» (заявка № 2010126498/13(037731).
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Лагуткина Л. Ю., Пономарёв С. В. Создание кормов на основе биомассы растительного и животного планктона прудовых экосистем для объектов тепловодной аквакультуры // Изв. высш. учеб. завед. Северо-Кавказ. регион. Сер.: Естественные науки. - 2011. - № 2. - С. 57-61.
2. Лагуткина Л. Ю., Пономарёв С. В. Способ выращивания австралийских раков (Cherax quadricarina-tus) // Естественные науки. - 2010. - № 4. - С. 64-68.
Статья поступила в редакцию 28.12.2011
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ
Лагуткина Лина Юрьевна - Астраханский государственный технический университет; канд. биол. наук; доцент кафедры «Аквакультура и водные биоресурсы»; lagutkina_lina@mail.ru.
Lagutkina Lina Yurievna - Astrakhan State Technical University; Candidate of Biological Science; Assistant Professor of the Department "Aquaculture and Water Bioresources"; lagutkina_lina@mail.ru.
