РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕВЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО ИНКУБАЦИИ ЦИСТ И ВСЕЛЕНИЮ НАУПЛИУСОВ АРТЕМИИ В МОДЕЛЬНЫЕ ГИПЕРГАЛИННЫЕ ОЗЕРА Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

ГЛУХИХ Иван Михайлович

аспирант, ФГБОУ ВО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья», г. Тюмень, заместитель руководителя Тюменского филиала ФГБНУ «ВНИРО» («Госрыбцентр»)

II ММ III ММ ММ III ММ ММ III ММ ММ III ММ III ММ ММ III ММ ММ III ММ ММ III ММ ММ III ММ ММ III ММ ММ III мм мим

УДК 595.32 статья поступила 30.05.2023

1.5.20. Биологические ресурсы

DOI 10.35524/2687-0436_2023_03_41

РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕВЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО ИНКУБАЦИИ ЦИСТ И ВСЕЛЕНИЮ ННУПЛИУСОВ АРТЕМИИ В МОДЕЛЬНЫЕ ГИПЕРГАЛИННЫЕ ОЗЕРА

RESULTS OF FIELD EXPERIMENTS ON THE INCUBATION OF CYSTS AND INTRODUCTION OF ARTEMIA NAUPLII IN MODEL HYPERHALINE LAKES

В работе представлены и обобщены результаты исследований трех лет по инкубации цист в 10 м3 емкостях и вселению науплиусов артемии в природные гипергалинные озера с соленостью около 100 и 150 г/л. В опытах использованы сухие цисты местных популяций артемии. Доказана невозможность выклева науплиусов непосредственно в рапе озера, а также развития науплиусов при солености 300 г/л. Опытным путем установлены оптимальные сроки инкубации и концентрация активатора. Расчетная эффективность работ составила 13-18 кг цист в сырой массе за сезон (2-3 месяца) от 1 кг сухих проинкубированных цист.

Ключевые слова: артемия, цисты, инкубация, соленые озера, продуктивность, пастбищная аквакультура

Key words: artemia, cysts, incubation, salt lakes, productivity, aquaculture in natural lakes

Актуальность. Цисты артемии относятся к ценным биологическим ресурсам, используемым для кормления личинок рыб и ракообразных. Вопросы по увеличению запасов цист в природных водоемах волнуют как ученых, так и практиков всего мира. Учитывая стремительный рост аквакультуры, надо быть готовыми к ситуации, когда спрос превысит предложение. В мире разрабатываются различные пути решения этой проблемы. Один из них - разработка методов пастбищного выращивания артемии в естественных водоемах или прудах. В литературе встречаются сведения о попытках выращивания артемии в небольших прудах, расположенных в основном в тропической и субтропической зонах при производстве соли за счет выпаривания. Специфика климата России не позволяет использовать технологии, разработанные для тропических стран.

В России технологии выращивания артемии как в естественных водоемах, так и искусственно созданных отсутствуют, есть лишь отдельные эксперименты, отраженные в статьях [4] и патентах, а также проекты организации хозяйств по выращиванию артемии.

Цель исследований: определить параметры выращивания артемии в водоемах с соленостью до 100 г/л и от 150 до 300 г/л и обобщить имеющиеся материалы полевых исследований за 2019-2021 гг. по озеру Соленое (Окунево) и Соленое (Карасье) (далее - озеро Соленое и озеро Карасье).

Материал и методика исследований. Работы на озере Соленое Бердюжского района Тюменской области проведены в летний период 2019-2020 гг., на озере Карасье Частоозерского района Курганской области - в летний период 2020 и 2021 гг.

Инкубация осуществлялась в каркасных бассейнах, объемом 10 м3 каждый, при средней солености 30 г/л (рапа озера, разбавленная пресной водой) с применением аэрации (эрлифт) и освещения в темное время суток (4 диодных светильника мощностью 7 тыс. люкс каждый). Для работы эрлифта и освещения использовались два генератора суммарной номинальной мощностью 7,5 кВт.

Исследование гидрологического состояния водоема проводили в периоды: с 29 июня по 07 октября 2020 г. и с 25 июня по 19 августа 2021 г. Мониторинг гидрологического режима водоемов и состояния популяций артемии осуществляли несколько раз, в том числе перед началом и после окончания работ. Отбор и обработку проб планктона и зообентоса, измерение физико-химических показателей состояния водоемов (температура воды, соленость, водородный показатель (рН), содержание кислорода), расчет результатов инкубации цист на модельных озерах проводили согласно методическим рекомендациям [3].

Хотелось бы выразить благодарность сотрудникам лаборатории промысловых беспозвоночных ФГБНУ «Госрыбцентр» за помощь в проведении экспериментов и сборе полевого материала.

Результаты исследований. В целях определения возможности вылупления науплиусов в рапе озер Соленое и Карасье в загоны (планктонная сеть, установленная в озере, объемом 25 л) были помещены 50 г сухих цист артемии (концентрация цист - 2 г/л). Наблюдения за выклевом проводили через 12 ч, 24 ч, 36 ч и 42 ч от начала внесения цист в водоем. В результате ни одного науплиуса и даже «зонтика» обнаружено не было. Следовательно, соленость рапы озер (85 г/л - в озере Соленое и 150 г/л - в озере Карасье) блокирует выклев науплиусов из сухих цист.

Эксперимент по определению оптимального времени загрузки цист (утро, день, вечер) в бассейн проведен на озере Соленое с соленостью рапы 80-90 г/л при плотности цист 2 г/л при относительно одинаковых температурах и кислородных условиях в течение суток. Процент вылупления науплиусов (Н, %) при загрузке в утренние часы был максимальный (63,9±2,5 %). Процент вылупления науплиусов и эмбрионов (Н+Э %) был одинаково велик при утренней (75,4±2,4 %) и дневной загрузке (73,8±1,2). При вечерней загрузке эти показатели были наи-

меньшие: 18,3±3,7 (Н, %) и 49,3±14,5 (Н+Э, %). Сравнение данных по утренней и дневной загрузке с вечерней показало наличие достоверных различий по вы-луплению науплиусов при р < 0,05 и недостоверных по вылуплению науплиусов и эмбрионов из-за большой вариабельности этого признака при вечерней загрузке. Проведенный эксперимент показал, что загрузку цист в бассейны для инкубации предпочтительнее проводить в утренние или дневные часы.

При проведении эксперимента по определению плотности цист при инкубации в бассейнах испытывались три плотности загрузки: 20, 30 и 40 кг сухих цист на 10 м3 (плотность - 2, 3, 4 г/л).

Вылупление науплиусов (Н, %) при наименьшей плотности было равно 36,0±8,6%, что оказалось в 4-4,5 раз выше, чем при плотностях цист 3 (9,1±4,6%) и 4 г/л. Вылупление науплиусов и эмбрионов (Н+Э,%) при плотности 2 г/л было равно 61,5±8,5 %, при плотности 3 г/л - 58,3±9,3 %, что оказалось в 2,8-3,0 раза выше по сравнению с максимальной плотностью (4 г/л). Статистический анализ показал наличие достоверных различий при р < 0,05 по вылуплению науплиусов при плотности цист 2 г/л по сравнению с большими плотностями. Содержание растворенного кислорода в период инкубации снижалось от 4,9-8,8 мг/л в начале инкубации до 0,3-3,7 мг/л в конце инкубации. Наиболее напряженный кислородный режим был отмечен при повышенных плотностях. Проведенный эксперимент позволяет рекомендовать для инкубации цист плотность 2 г/л.

Эксперименты по определению оптимальной концентрации активатора (3%-ной перекиси водорода), проведенные в инкубационной установке, показали, что выклев (Н+Э, %) на 20 ч инкубации при концентрации активатора 0,4 мл/л составил 31,9±0,4%, при 0,6 мл/л - 42,4±1,4, при 0,8 мл/л - 56,0±4,3. Два последних значения выклева были достоверно выше первого при уровне значимости р < 0,05.

Результаты исследований по выживаемости науплиусов при активном и пассивном выпуске показали, что в период инкубации гибнет около 10% науплиусов. В пробе после активного выпуска (насосом) неживых науплиусов оказалось около 9%, то есть при таком выпуске гибели науплиусов не происходит. Эти результаты позволяют рекомендовать активный выпуск, преимущества которого заключаются как в сокращении сроков выпуска от 3-4 до 1 часа, так и в том, что выпуск производится не в береговую линию, как при пассивном выпуске (при ветре в сторону берега науплиусы могут выбрасываться на берег), а вглубь водоема на длину шланга до 20 м и более.

Для выяснения возможности завершения эмбриогенеза при более раннем (ранее 24 часов инкубации) выпуске эмбрионов (на стадии «зонтика») в водоем озера Соленое были проведены исследования в вариантах выпуска через: 12 ч, 16 ч, 19 ч и 22 ч после начала инкубации. Сравнение полученных в эксперименте данных с контролем показало, что инкубация цист может быть сокращена на 4-6 ч, то есть продолжительность инкубации 18-20 ч не оказывала отрицательного влияния на результаты.

При определении оптимального времени выпуска науплиусов и эмбрионов на озере Карасье с соленостью около 150 мг/л (2020 г.) установили, что процесс вылупления цист, начатый в инкубационной среде, также продолжается в рапе высокоминерализованного озера. Наилучшие результаты вылупления в озере на 24 ч от начала инкубации наблюдались в варианте инкубации 18 часов. При раннем выпуске происходит довылупление цист в рапе озера. Причем более ранний выпуск проинкубированных цист из бассейна в рапу озера при высокой температуре (25 °С и более) увеличивает процент их вылупления. Так, через сутки от начала инкубации в бассейнах выклев (Н+Э, %) составил 53%, а в рапе озера - от 66 до 83%.

Однако при высоком уровне минерализации (287 %о) в 2021 г. на озере Карасье данный процесс протекал медленно. Наибольшее вылупление артемии через сутки

с начала эксперимента отмечено при 18-часовой инкубации и 6-часовой экспозиции в рапе озера. Выклев составил 47,7 %. При снижении и увеличении сроков инкубации показатели вылупления были ниже. Учитывая полученные данные о качестве цист, можно сделать вывод, что опыт, проведенный на озере, показал низкие результаты довылупления в природной воде. Это может объясняться высокой минерализацией рапы, а также более низкой температурой воды, поскольку при низких температурах вылупление науплиусов артемии снижается [1].

Для определения выживаемости науплиусов после выпуска в рапу озера Соленое (2019 г.) и определения возможности перехода эмбрионов в стадию науплиусов в рапе озера пробу из бассейна, отобранную во время выпуска, поместили в загон (в планктонную сеть, установленную в озере). Через 12, 16, 20 и 24 ч отобрали пробы для определения соотношения живых и неживых (неподвижных) науплиусов. Результаты показали, что во время инкубации гибнет около 10 % науплиусов, через 12 ч после выпуска науплиусов в водоем гибель наблюдается еще у 3 % науплиусов, через 24 ч - у 20%. Таким образом, общая гибель науплиусов при инкубации и в первые сутки помещения в рапу водоема составила около 30 %.

В 2020 г. при соблюдении оптимальной плотности цист (2 г/л) и более раннего выпуска установленную гибель науплиусов во время инкубации и выпуска удалось сократить в два раза.

Выживаемость науплиусов после выпуска в рапу озера с соленостью около 300 %о (2021 г. оз. Карасье) через 12 ч составила 67,3%, через 24 ч - 38,0%. Таким образом, несмотря на существование у артемии механизмов осморегуляции, позволяющих ей выдерживать высокую соленость среды, для ранних стадий артемии резкое повышение солености до 250-300 %о является губительным. В целом проведенный опыт подтверждает, что при такой солености данный способ увеличения продукции цист артемии не применим.

В сумме за три года экспериментов по выращиванию артемии в гипергалинных водоемах - озерах Соленое и Карасье было проинкубировано 670 кг цист в сухой массе, выпущено в рапу озер около 61 млрд науплиусов, из которых, по предварительным расчетам, было получено около 7,3 тонн сырой массы цист (табл. 1).

Таблица 1

Расчет потенциальной продукции цист на озерах Соленое и Карасье

Год Соленость, г/л Количество Н+Э, выпущенных в рапу озер, млрд экз. Выживаемость в озере от науплиусов до взрослых стадий,% Число самок, доживших до половозрелой стадии, млрд экз. Число отрожден-ных самками цист, млрд экз. Потен-циаль-ный запас, (тонн сырой массы) Потенциальный запас, (тонн сухой массы)

оз. Соленое

2019 82-85 22 15 3,30 330,00 3,30 1,65

2020 85-96 12,03 15 1,80 180,45 1,80 0,90

оз. Карасье

2020 133-172 15,01 15 2,25 225,15 2,25 1,13

2021 189-322 12,31 15 0* 0 0 0

Примечание: * из-за высокого уровня минерализации произошла массовая гибель рачков всех возрастных стадий в озере.

Согласно литературным данным [2], по выживаемости артемии от науплиусов до половозрелой стадии в озерах (15%), среднему количеству цист, произведенных самкой артемии за жизненный цикл (100 цист), с учетом имеющихся расчетных

А

14 I 12 10

науплиусов

Ü 6 H

4 2 0

It

L

I,

tht

ы 4 * * ^////////

12 -

10 -

Б

Вселение

19 июня 14 июля 19 июля 22 июля 13 августа

20 -,

15 -

10 -

Вселение

В

29 июня

9 июля

13 июля

22 июля 14 августа

■ науплиусы и метанауплиусы ■ювенильные ■ предвзрослые ■ взрослые

Рис. 1. Динамика численности артемии разных возрастов до вселения и после вселения науплиусов:

А - озеро Соленое (2019 г.), Б - озеро Соленое (2020 г.), В - озеро Карасье (2020 г.)

данных (см. табл.), эффективность пастбищного выращивания артемии от 1 кг проинкубированных сухих цист в водоеме с соленостью 80-90 г/л составляет 13,2-18,0 кг цист в сырой массе, или 6,6-9,0 кг в сухой; при солености около 150 г/л - 14,2 кг цист в сырой массе, или 7,1 кг в сухой; при солености выше 250 г/л - 0 тонн.

Гидробиологические пробы, отобранные на водоеме до проведения эксперимента, свидетельствуют о типичной картине популяционной динамики артемии: максимум численности при вылуплении из перезимовавших цист и, по причине отсутствия живорождения, снижение в июле-августе [2]. Проведенный эксперимент по выращиванию изменил типичную картину. Численность и биомасса рачков после проведения инокуляции науплиусов увеличилась (рис. 1).

По результатам исследований сделаны следующие выводы:

- полученные результаты гидробиологических исследований в 2019-2020 гг. на озерах Соленое и Карасье после инокуляции науплиусов артемии при солености рапы 80-170 г/л свидетельствуют об увеличении как плотности популяции артемии, так и продукции цист;

- инкубацию следует начинать в утренние и дневные часы (с 6 до 12 ч);

- оптимальная плотность сухих цист при инкубации - 2 г/л;

- при выпуске науплиусов в рапу озера следует использовать активный способ с применением насоса;

- стандартное время инкубации (24 ч) возможно сократить до 16-18 ч, поскольку в условиях рапы озера происходит завершение эмбриогенеза и довылупление науплиусов;

- проведение данных работ на водоемах с соленостью более 270 г/л нецелесообразно и экономически неэффективно.

Работа выполнена в рамках государственного задания Тюменского филиала ФГБНУ «ВНИРО» («Госрыбцентр») по прикладной теме «Разработка технологической документации по получению молоди и товарному выращиванию перспективных объектов аквакультуры в хозяйствах индустриального и пастбищного типа» (№ 076-00005-20 ПР).

Библиографический список

1. Литвиненко, Л. И. Инструкция по использованию артемий в аквакультуре / Л. И. Литвиненко, Ю. Г. Мамонтов, О. В. Иванова [и др.]. - Тюмень : Сибрыб-НИИпроект, 2000. - 58 с. - Текст : непосредственный.

2. Литвиненко, Л. И. Артемия в озерах Западной Сибири / Л. И. Литвиненко, А. И. Литвиненко, Е. Г. Бойко. - Новосибирск : Наука, 2009. - С. 304. - Текст : непосредственный.

3. Методические рекомендации по оценке и прогнозированию рекомендованного объема добычи (вылова) артемии / сост. Л. И. Литвиненко, В. А. Бизиков, Н. П. Ковачева [и др.]. - Москва : ВНИРО, 2019. - 49 с. - Текст : непосредственный.

4. Результаты экспериментальных работ по выращиванию артемии в условиях природных гипергалинных водоемов / Л. И. Литвиненко, Н. П. Ковачева, К. В. Куцанов [и др.]. - Текст : непосредственный // Вестник рыбохозяйственной науки. - 2019. - Т. 6. - № 4 (24). - С. 87-102.

References

1. Litvinenko, L. I. Instrukciya po ispol'zovaniyu artemij v akvakul'ture / L. I. Litvinenko, YU. G. Mamontov, O. V. Ivanova [i dr.]. - Tyumen' : SibrybNIIproekt, 2000. - 58 s. - Tekst : neposredstvennyj.

2. Litvinenko, L. I. Artemiya v ozerah Zapadnoj Sibiri / L. I. Litvinenko, A. I. Litvinenko, E. G. Bojko. - Novosibirsk : Nauka, 2009. - S. 304. - Tekst : neposredstvennyj.

3. Metodicheskie rekomendacii po ocenke i prognozirovaniyu rekomendovannogo ob"ema dobychi (vylova) artemii / sost. L. I. Litvinenko, V. A. Bizikov, N. P. Kovacheva [i dr.]. - Moskva : VNIRO, 2019. - 49 s. - Tekst : neposredstvennyj.

4. Rezul'taty eksperimental'nyh rabot po vyrashchivaniyu artemii v usloviyah prirodnyh gipergalinnyh vodoemov / L. I. Litvinenko, N. P. Kovacheva, K. V. Kucanov [i dr.]. - Tekst : neposredstvennyj // Vestnik rybohozyajstvennoj nauki. - 2019. - T. 6. - № 4 (24). - S. 87-102.

GLUKHIKH Ivan Mikhailovich

postgraduate student, Northern Trans-Ural State Agricultural University, Deputy Head of the Tyumen branch

of the Federal State Budgetary Scientific Institution «VNIRO» E-mail: imgluhih@gmail.com