CC BY
4УДК 551.482.214.4
Белянский А. В., Казанчев С. Ч., Дышекова В. Ф. Belyanskiy A. V., Kazanchev S. Ch., Dyshekova V. F.
ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ГРУНТОВ РЫБОВОДНЫХ ПРУДОВ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА РАЗВИТИЕ БЕНТИЧЕСКИХ ВОДОРОСЛЕЙ
ORGANIC SUBSTANCE OF SOIL OF FISH-BREEDING PONDS AND ITS INFLUENCE ON DEVELOPMENT OF BENTICHESKY SEAWEED
На основе комплексных экспедиционных исследований, проведенных в рыбоводных прудах V зоны, установлена зависимость развития и распределения фитомикробентоса от механического, химического и органического состава грунтов. Выяснен видовой состав бентониче-ских водорослей, дана количественная характеристика этих сообществ. Прослежена сезонная смена основных групп бентонических водорослей. Установлено, что бентонические водоросли принимают активное участие в круговороте органических веществ в стоячих водоемах, а также как фототрофный организм принимают участие в создании первичной продукции водоемов и в цепи питания гидробио-нтов, в том числе и рыб. Определено, что донные отложения рыбоводных прудов представлены песками, песчанистыми илами и илами.
Опытные данные свидетельствуют, что с увеличением удельного запаса органических веществ в грунтах повышается и биомасса фи-томакробентоса — от 3,5 г/см2 на песках и до 30 г/м2 на илах. Прямая пропорциональная зависимость наблюдается лишь между подвижными формами органического вещества и биомассой донных фитоценозов. Существенное значение при этом имеют аминокислоты, аминоса-хара, органические кислоты, являющиеся экзогенными питательными веществами для многих водорослей и бактерий.
Ключевые слова: фитомикробентос, водоросли, бентос, аминокислота, биоценоз, бенто-фауна, азот.
On the basis of the complex expeditionary researches conducted in fish-breeding ponds of the V zone dependence of development and distribution of a phytomicrobenthos on mechanical, chemical and organic composition of soil is established. The specific structure of benthonic seaweed is found out, the quantity characteristic of these communities is this. Seasonal change of primary groups of benthonic seaweed is the following. The benthonic seaweed sake active part in circulation of organic substances in standing reservoirs and also as a fo-totrofny organism take part in creation of primary production of reservoirs and in a power-supply circuit of hydrobionts including fishes. It is determined that bottom sediments deposits of fish-breeding ponds are provided by sands, sandy silt and silt.
Experimental data demonstrates that with increase of a specific focrs of organic substances in soil also phytomacrobenthos biomass increases— from 3,5 g/cm on sands and to 30 g/m on silt raises. Direct proportionality is observed only between mobile forms of organic substance and biomass of ground fitotsenoz At the same time amino acids, aminosugar, the organic acids are great importance they are exogenous nutrients for many seaweed sand bacteria.
Key words: phytomicrobenthos, seaweed, benthos, amino acid, biocenosis, bentofauna, nitrogen.
Белянский Александр Владимирович -
главный рыбовод рыбхоза «Майский»
Казанчев Сафарби Чанович -
доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры зоотехнии, ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский ГАУ, г. Нальчик Тел.: 8 903 497 05 52
Belyanskiy Aleksandr Vladimirivich -
the main fish farmer fish farm «Mayskiy»
Kazanchev Safarbi Chanovich -
Doctor of Agricultural Sciences, Professor Department of Animal Husbandry, FSBEI HE Kabardino-Balkarian SAU, Nalchik Tel.: 8 903 497 05 52
Дышекова Виктория Феликсовна -
студентка, ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский ГАУ, г. Нальчик
Введение. Одним из основных факторов, влияющих на формирование и развитие донных фитомикроценозов рыбоводных прудов, является органическое вещество грунта. Ее качественный и количественный состав в комплексе с динамикой водных масс предопределяют растительные группировки водорослей и их количественное соотношение на дне водоема. Известно, что грунты дна участвуют в формировании химического состава воды, оказывают влияние на развитие бентических организмов и их биоценозов, а также обуславливают продуктивность водоема в целом. Наблюдения за жизнью водоемов подтверждают эти положения, но механизм большинства явлений далеко еще не изучен.
В некоторых работах, целью которых было изучение грунтов водоема как природного фактора распределения организмов на дне отмечаются интересные связи в бентических ценозах. Так, установлена прямая зависимость между биомассой, видовым составом организмов бентоса и характером донных отложений механическим составом и содержанием органического вещества [1]. Имеются данные о том, что состав грунтов - доминирующий фактор среды обитания донных организмов [4].
Целью данной работы являлось выяснить роль грунтов в накоплении биомассы фито-микробентоса, являющегося источником первичной продукции водоемов и участии в питании большинства видов бентофауны.
Материал и методика исследований. Материалом для статьи послужили результаты анализа рыбоводных прудов ГУ-У зон. Исследовали слой грунта в 5 см. В пробах определяли объемную массу ненарушенного сложения, механический состав и содержание органического вещества [2]. Удельные запасы последнего в виде средних величин по типам отложений рассчитаны на единицу площади (м2) [3]. Кроме определения видового состава [2], для каждого типа отложений подсчитывали количество водорослей и их биомассу [3, 9].
Результаты исследований. Видовой состав фитомикробентоса рыбоводных прудов
Dyshekova Viktoriya Feliksovna -
Student, FSBEI HE Kabardino-Balkarian SAU, Nalchik
довольно разнообразен. Он представлен семи типами: Bacillariophyta (40), Cyanophyta (20), Pyrrophyta (1,5), Euglenophyta (4), Chlo-rophyta (30), Chrysophyta (4), Xanthophyta (0,5).
Из диатомовых, в основном, это представители группы: олигоглобы, среди них голо-филы (Cyclotella meneghiniana, Synedra pul-chella, Bacillaria paradoxa др., индефференты (Asterionella gracillima, Fragilaria pinnata, Gomphonema, Cymatopleura, Surirella) голо-фобы (Eunotia, Pinnularia, Cymbella, Frustulia).
Из сине-зеленых - Oscillatoria, Anabae-nopsis, Cylindrospermum, C. muscicola.
Пирофитовые представлены систематически неоднородной группой, объединяющей три довольно обособленные подотделы (Chloromonadophytina, Cryptohytina, Dinophy-tina). Пирофитовые занимают свои экологические ниши. Практическое значение пиро-фитовых водорослей заключается в их активном участии в круговороте веществ в стоячих водоемах.
Эвгленовые водоросли - микроскопические организмы, обитатели небольших стоячих водоемов. Сюда относятся: Euglena viridis, E. mutbibis, Trachelomonas, Tr. volvocina, Tr. globularis, Tr. curta, Phacus nionilatus др.
Зеленые - самый обширный отдел, представители: Charophyta, Conjugatophyta, Zyg-nematophyta, Zygophyta.
Золотистые - Chrysopodophyceae, Chry-somonadophyceae, Chrysocapsophyceae, Chry-sosphaerophyceae и Chrysotrichopyceae. Значение золотистых водорослей как фототроф-ных организмов заключается в создании первичной продукции в водоемах и в участии в цепи питания гидробионтов, в том числе и рыб.
Желто-зеленые водоросли еще недостаточно изученная группа. Происхождение ее достоверно не выяснено. Желто-зеленые водоросли имеют родственные связи с золотистыми и диатомовыми водорослями. Они принимают участие в создании первичной продукции в водоемах. Наиболее распространенные представители: Xanthopodophy-ceae, Xanthomonadophyceae и Xanthococco-phyceae.
Первые составляют более 50% биомассы фитомикробентоса. Образование буровато-коричневой пленки диатомовых толщиной 1-2 мм наблюдается повсеместно в мелководной зоне прудов.
Донные отложения рыбоводных прудов представлены песками, илистыми песками, песчанистыми илами и илами. На большей части дна, за исключением мелководного бе-
рега, мощность донных отложений составляет 2-5 см. Отложения подстилаются первичными грунтами, среди которых в колонках проб еще можно различить мелкие и русловые пески, слабозадернованные маломощные песчаные почвы местами не полностью размытых прирусловых гряд, дерновые разной степени оглеения почвы в центре пруда (табл. 1).
Таблица 1 - Зависимость биомассы фитомикробентоса от содержания органического вещества в донных отложениях рыбоводных прудов
Показатели Грунты
пески илистые пески песчанистые илы илы
Валовой запас органического вещества в слое 5 см, г/м2 по: углероду 265,6+76,7 634,3+37,62 1459,0+48,66 1840,0+57,7
азоту 28,0+8,2 59,7+37,4 141,5+54,0 161+90,6
фосфору 15,2+2,3 19,7+13,3 28,9+10,3 39,6+28,5
Запас подвижных органических соединений в слое 5 см, г/м2 по: углероду 102,6+39,7 215,5+141,0 360,2+97,4 540,2+26,2
азоту 18,4+11,2 33,1+21,2 54,5+15,7 63,8+27,3
фосфору 3,9+2,7 15,5+11,9 23,7+9,5 34,9+23,7
Биомасса фитомикробентоса, г/м2 3,54+0,46 6,92+1,0 12,1+1,77 27,1+7,8
Как видно из таблицы 1, с увеличением удельного запаса органического вещества в грунтах повышается и биомасса фитомикро-бентоса - от 3,5 г/м2 на песках до 30 г/м2 на илах. Однако прямая пропорциональная зависимость наблюдается лишь между подвижными формами органического вещества и биомассой донных фитоценозов. По-видимому, какие-то органические соединения, переходящие в природный слой воды, служат одним из основных источников биосинтеза в клетках водорослей. Существенное значение при этом могут иметь аминокислоты, амино-сахара, органические кислоты, являющиеся экзогенными питательными веществами для многих водорослей, бактерий и грибов [3, 5, 8].
Можно предположить, что в органическом питании водорослей подвижные азотистые соединения и среди них аминокислоты, в первую очередь, используются для построения белковых клеточных структур.
Исследования 2009-2010 гг. позволили проследить влияние аминокислот на развитие донных фитомикроценозов и установить определенные связи между биомассой фито-микробентоса, показателями цветности и содержанием аминокислот в водных вытяжках грунта (табл. 2).
Как показывают данные таблицы 2, прямая зависимость между величиной биомассы и содержанием аминокислот свидетельствует о том, что донные водоросли проявляют положительную реакцию на присутствующие аминокислоты как источника азота. Стимулирующее действие аминокислот на развитие фитомикробентоса отмечено в рыбоводных прудах ГУ-У зон. При колебании содержания аминокислот от 85 до 5000 мг N/100 г грунта биомасса донных водорослей составляла 88-444 г/м2 (см. рисунок).
Дальнейшее сравнение, проведенное в ГУ и V рыбоводных зонах, показало, что при
близких концентрациях аминокислот биомасса фитомикробентоса в IV зоне была во много раз ниже. Антибатная зависимость между этими показателями в данном случае явилась результатом повышенной цветности
воды (50-161°), обусловливающей отрицательное влияние гумусовых веществ на жизнедеятельность организмов [1, 6, 7].
Таблица 2 - Предельные величины содержания аминокислоты, цветности водной вытяжки и биомассы фитомикробентоса в грунтах рыбоводных прудов
Показатели Песок Заиленный песок Илы
Вода вытяжка: аминокислот, мкг N/100 г грунта 0,1-0,3 0,1-0,4 0,2-2,2
цветность, град. 5,0-12,0 8,5-24,0 55,0-161,0
Гидролизат аминокислоты, мкг N/100 г грунта 5,6-35,9 20,0-91,9 416,9-440,6
Биомасса фитомикробентоса, мг/м2 1,0-4,5 1,0-14,8 2,3-35,9
Таким образом, одним из основных факторов, влияющих на накопление биомассы водорослей в донных фитомикроценозах рыбоводных прудов IV и V зон, является орга-
ническое вещество, его подвижные (гидро-лизуемые) формы. Последние в комплексе с динамикой водных масс и предопределяют растительные группировки водорослей.
IV IV V V Лето Осень
Рисунок 1 - Зависимость величины биомассы от содержания аминокислот
Область применения результатов. Сельское хозяйство и АПК, аквакультура, рыбоводство.
Выводы
1. Содержание и состав органического вещества грунтов рыбоводных прудов IV и V зон отражают разную степень их биохимической продуктивности. Различия проявляются
в пределах прудов, мощность донных отложений увеличивается с 25 до 45% в зависимости от зоны.
2. Наибольшее количество биохимически доступного органического вещества способны продуцировать илы и глинистые илы.
Литература
1. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1972. С. 20-25.
2. Бессонов Н.М., Привезенцев Ю.А. Ры-бохозяйственная. М.: Агропромиздат, 1987. С. 120-130.
3. Гринь В.Г. Объемно-видовая характеристика фитопланктона пресных водоемов. Киев, 1963. С. 20-25.
4. Казанчев С. Ч., Казанчева Л.А. Эколого-гидрохимическая характеристика рыбохозяй-ственных водоемов КБР. Нальчик: КБГСХА, 2003. 150 с.
5. Кожаева Д.К., Хабжоков А.Б., Казан-чев С.Ч. Первичная продукция зеленых нитчатых водорослей // Известия Оренбургского ГАУ. Оренбург, 2016. С. 198-201.
6. Хабжоков А.Б., Казанчев С. Ч., Пеже-ва М.Х. Альгологическая характеристика рыбоводных прудов Кабардино-Балкарской Республики // Современные проблемы науки и образования. Москва, 2015. С. 195-199.
7. Шахмурзов М.М., Жеруков Б.Х., Кожо-ков М.К. и др. Рыбоводство Кабардино-Балкарской Республики (состояние и перспективы) // Нальчик: КБГСХА. 2011. 152 с.
8. Шахмурзов М.М., Жеруков Б.Х., Кожо-ков М.К. и др. Ихтиофауна Кабардино-Балкарской Республики (состав, структура и перспективы рационального использования) // Нальчик: КБГАУ. 2012. 236 с.
9. Шахмурзов М.М., Гукежев В.М., Кожо-ков М.К. и др. Выращивание рыбы в водоемах Кабардино-Балкарской Республики: методические рекомендации. Нальчик, 2012. 48 с.
References
1. Arinushkina E.V. Rukovodstvo po khimi-cheskomu analizu pochv. M.: Izd-vo MGU, 1972. S. 20-25.
2. Bessonov N.M., Privezentsev Yu.A. Ry-bokhozyaystvennaya. M.: Agropromisdat, 1987. S. 120-130.
3. Grin V.G. Obemno-vidovaya kharakteris-tika fitoplanktona presnykh vodoemov. Kiev, 1963. S. 20-25.
4. Kazanchev S.Ch., Kazancheva L.A. Eko-logo-gidrokhimicheskaya kharakteristika ry-bokhozyaystvennykh vodoemov KBR. Nalchik: KBGSKHA, 2003. 150 s.
5. Kozhaeva D.K., Khabzhokov A.B., Kazan-chev S.Ch. Pervichnaya produktsiya zelenykh nitchatykh vodorosley // Izvestiya Orenburgsko-go GAU. Orenburg, 2016. S. 198-201.
6. Khabzhokov A.B., Kazanchev S.Ch., Pez-heva M.Kh. Algologicheskaya kharakteristika rybovodnykh prudov Kabardino-Balkarskoy Respubliki // Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. Moskva, 2015. S. 195-199.
7. Shakhmurzov M.M., Zherukov B.Kh., Ko-zhokov M.K. i dr. Rybovodstvo Kabardino-Bal-karskoy Respubliki (sostoyanie i perspektivy) // Nalchik: KBGSKHA. 2011. 152 s.
8. Shakhmurzov M.M., Zherukov B.Kh., Koz-hokov M.K. i dr. Ikhtiofauna Kabardino-Balkar-skoy Respubliki (sostav, struktura i perspektivy ratsionalnogo ispolzovaniya) // Nalchik: KBGAU. 2012. 236 s.
9. Shakhmurzov M.M., Gukezhev V.M., Koz-hokov M.K. i dr. Vyraschivanie ryby v vodoe-makh Kabardino-Balkarskoy Respubliki: meto-dicheskie rekomendatsii. Nalchik. 2012. 48 s.
