CC BY
33
УДК 004.9:61
Н.В. Т1ТОВА, СВ. ПАВЛОВ
Вшницький нацюнальний техшчний ушверситет
В О. НОВ1КОВ
Херсонський нацюнальний техшчний ушверситет
СУЧАСН1 ТЕХНОЛОГИ ПРОМИСЛОВОГО РИБОВОДСТВА
У данш роботi розглянуто проблеми сучасних технологш промислового рибоводства. розглянута бiотехнологiя культивування осетрових риб в установцi замкнутого водопостачання, яка дозволяе управляти виробничим процесом вирощування рибно'1 молодi. Це забезпечуе отримання посадкового матерiалу необхiдних видiв в заданий час, швидке зростання риби в перюд нагулу i прискорене дозрiвання виробниюв. Наведено схему технологи рециркуляцшно'1 системи. Доведено економiчну рентабельтсть пропонованого способу. Недолжи кнуючих систем пропонуеться усунути за допомогою фототерапевтичних методiв та систем, створених на базi нових джерел квазiмонохроматичного випромiнювання - над'яскравих свiтлодiодiв, як е основою низькоенергетичних свiтлодiодних технологш для управлтня ткубацшним процесом.
Ключовi слова: риборозводш технологи, свiтло дiоди, воднi екосистеми, культивування.
Н.В. ТИТОВА, С.В. ПАВЛОВ
Винницкий национальный технический университет
В.А. НОВИКОВ
Херсонский национальный технический университет
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОМЫШЛЕННОГО РЫБОВОДСТВА
В данной работе рассмотрены проблемы современных технологий промышленного рыбоводства. Рассмотрена биотехнология культивирования осетровых рыб в установке замкнутого водоснабжения, которая позволяет управлять производственным процессом выращивания молоди рыб. Это обеспечивает получение посадочного материала необходимых видов в заданное время, быстрый рост рыбы и ускоренное созревание. Приведена схема технологии рециркуляционной системы. Доказана экономическая рентабельность предлагаемого способа. Недостатки существующих систем предлагается устранить с помощью фототерапевтических методов и систем, созданных на базе новых источников квазимонохроматичного излучения - сверхъярких светодиодов, которые являются основой низкоэнергетических светодиодных технологий для управления инкубационным процессом.
Ключевые слова: рыбоводство, рыборазводные технологии, светодиоды, водные экосистемы, культивирование.
N.V. TITOVA, S.V. PAVLOV
Vinnitsa National Technical University
V.A. NOVIKOV
Kherson National Technical University
MODERN TECHNOLOGIES OF INDUSTRIAL FISHERY
In the given work the problems of modern technologies of industrial fish farming are considered. The biotechnology of cultivation of sturgeon fish in the installation of closed water supply is considered, which allows to manage the production process of growing fish young people. This ensures the availability ofplanting material of the necessary species at a given time, rapid growth offish during feeding and accelerated maturation of producers. The scheme of technology of the recirculation system is presented. The economic profitability of the proposed method is proved. The disadvantages of existing stems are proposed to be eliminated by means of phototherapeutic methods and systems based on new sources of quasi-monochromatic radiation - ultra-bright LEDs that are the basis of low-energy LED technology for controlling the incubation process.
Keywords: fish farming, ribosome technologies, light diodes, aquatic ecosystems, cultivating.
Постановка проблеми
Вщомо, що бшъштсть рибоводних хазяйств були побудоваш та функцюнували з використанням розроблених методiв, способiв, бютехшки i бютехнологп вирощування pi3Hm видiв риби або
використання природних ресурав тих чи шших водойм. Ускладнення методiв вирощування риби йшло шляхом вщ простого до складного, але завжди в основi лежав технолопчний процес культивування рiзних об'екпв рибництва. До к1нця 70-х рошв результатом наукових робiт були методи, способи, рекомендаций керiвництва та бютехшки з розведення та вирощування риб. Вперше в рибництво поняття «технолопя» було введено в результатi впровадження в економiку краши комплексно -цшьового методу розробки i впровадження науково-техшчних досягнень. На жаль, за впровадженням в рибництво поняття «технологiя» не було шяких змiн як в комплексносп проведених дослiджень, так i в кшцевих результатах виконаних науково-дослщних, дослiдно-конструкторських i проектних робiт [2].
Одшею з найсерйознiших проблем цього було те, що в кра1ш iснували юридично самостiйнi науково-дослiднi шститути, дослiдно-конструкторськi бюро i проектнi оргашзацп i кожна з них випускала один властивий тiльки 1й, вид продукцп i не несла зобов'язань за результата роби промислових тдприемств.
Вiдсутнiсть комплексностi призвела до того, що нове будiвництво або реконструкщя виробничих потужностей могли базуватися на принципово новiй технологи, але зi старими технiчними засобами без урахування матерiальних витрат i слабкою оргашзацшною базою. Власне, це i було основною причиною вщставання технологiчного рiвня виробництв в. т. ч. i рибництвi [2].
Подiбнi проблеми, тшьки в бiльш конкретнiй формi, з'являлися в рибогосподарському комплекса З одного боку, активно розвивалися новi напрямки рибництва, пов'язанi з рибоводно-бюлопчними розробками, а з iншого - 1х органiзацiйно-технiчна складова залишалася на низькому рiвнi, значно вiдстаючи ввд сучасних напрацювань вiтчизняного промислового комплексу i зарубiжних аналогiв.
Повна вщсутшсть урахування ресурсного забезпечення призводила до того, що ресурсомютшсть вироблено! продукцп на калька порядков перевищувала кращi аналоги, а трудомiсткiсть виробництва не йшла нi в яке порiвняння з витратами працi на рибоводних господарствах в шших крашах. Це i було основною причиною вкрай слабко! шновацшно1 дiяльностi в обласп аквакультури, хоча сам напрямок в свгговш економiцi вже давно ввдноситься до найбiльш швидко розвиваемих галузей виробництва продуктiв харчування.
У 60-п роки бере початок розвиток iндустрiального рибництва, так як в цей перюд почали функцiонувати басейновi та садковi господарства, що використовують воду з рiзним рiвнем температур (холодноводне i тепловодне рибництво), в яких вирощувалися райдужна форель, короп, осетровi та сiговi риби. У 80-i роки в експериментальному режимi було побудовано спещальш установки iз замкнутим циклом водопостачання, що дозволило перетворити рибоводш господарства в iндустрiальнi цехи з контрольованими умовами середовища проживания риб, приступити до цiлорiчного вирощування риби та розмютити рибоводнi заводи в межах мюта. Рiзноманiття титв рибоводiв дозволило створити калька комбшованих виробництв (ставкове - садкове, садкове - басейнове та iн.) як по вирощуванню риби, так i iнтегрованих зi спiльним виробництвом риби та шших сшьськогосподарських тварин i рослин [2].
Анaлiз останшх дослвджень i публiкацiй
Вiдома бiотехнологiя культивування осетрових риб в установцi замкнутого водопостачання (при регульованому термiчному режимi з оптимальним вмiстом кисню за рахунок оксигенацп води i очищенням вiд метаболiтiв в бiологiчних фшьтрах), яка дозволяе управляти виробничим процесом вирощування рибно! молодi. Це забезпечуе отримання посадкового матерiалу необхiдних видiв в заданий час, швидке зростання риби в перiод нагулу i прискорене дозрiвання виробникiв. Вирощування риби в замкнутих рибоводних установках здшснюеться при незначному пiдживленнi свiжою водою на рiвнi 5 -10% на добу ввд загального циркулюючого об'ему.
Технологiя рециркуляцюнно1 системи представляе собою схему, що складаеться з наступних блошв [2]:
1) блоку мехашчного очищення, призначеного для видалення рiзних твердих частинок i суспензш з води, що надходить для тдживлення з вододжерела i з басейшв з рибою;
2) блоку бюлопчного очищення (бiофiльтр), що забезпечуе очищення циркуляцшно! води вiд продукпв метаболiзму риб, перетворення органiчних сполук в нетоксичнi за допомогою життедiяльностi аеробних бактерiй;
3) блоку температурно! корекц^', що забезпечуе оптимiзацiю температурного режиму вирощування риби;
4) блоку дезшфекцп, призначеного для зниження рiвня бактерiальноl контамшаци, що включае в себе UV-опромiнювачi i озонатори;
5) блоку оксигенацп, що забезпечуе потреби всiх бюлопчних процесiв рециркуляцiйноl системи в кисш, в тому числi, дихання риб та окисш процеси, що вщбуваються в бiофiльтрi;
6) блоку вирощування риби, що складаеться з рибоводних емностей.
Схема вирощування осетрових видiв риб в рециркуляцшних системах, осетрового комплексу ТОВ «Акватир» полягае в наступному [2]:
1. Зapиблення pибoвoдниx емшстей мслсдлю вiд 10 г д<э 300 г 1 paз в piк.
2. Забезпечення темпеpaтypнoгo pежимy виpoщyвaння тoвapнoï pиби - 19-21 oC.
3. Пiдтpимкa гiдpoxiмiчнoгo pежимy в межax вiдпoвiднo дс вимсг poзpoблениx нopм для виpoщyвaння oсетpoвиx pиб в системax з oбopoтним вoдoпoстaчaнням [Кисельев, 1999].
4. вдувания за теxнoлoгiчними нopмaми фipми виpoбникa кopмiв COPPENS (Hiдеpлaнди), а таюзж з ypaxyвaнням влaснoï вiдпpaцьoвaнoï метoдики. Kopигyвaння гoдyвaння вiдбyвaeться оджт 15 днiв пiсля пpoведення кoнтpoльнoгo звaжyвaння 10% вiд всieï prö^
5. Copтyвaння pиби пpoвoдиться y мipy виявлення ïï piзнoякiснoстi ^^лизто 1 paз на мiсяць.
6. Щшьтстъ пoсaдки pиби в бaсейнax для тoвapнoгo виpoщyвaння стaнoвить 70-120 кг/м ку6.
7. Щшьтстъ шсадки pиб pемoнтнo-мaтoчнoгo стада - 20-25 кг/м ку6.
Опеpaтивний кoнтpoль за сташм yмoв виpoщyвaння пpoвoдиться пoстiйнo в aвтoмaтичнoмy pежимi, а таюзж здiйснюeться двopaзoвий (вpaнцi i ввечеpi) гiдpoxiмiчний aнaлiз. Один paз в тиждень пpoвoдиться ixтioпaтoлoгiчний кoнтpoль, oдин paз в квapтaл - бioxiмiчний aнaлiз сиpoвaтки кpoвi кyльтивoвaниx oб'eктiв. Caнiтapнo-пpoфiлaктичнi зaxoди пpoвoдяться згiднo iз зaтвеpдженим гpaфiкoм «сaнiтapнo-пpoфiлaктичниx зaxoдiв» [2].
Формулювання мети доcлiдження
Рoзpoбкa теxнoлoгiчнoгo piвня виpoбництв pиби пoтpебye дoскoнaлoгo poзглядy iснyючиx теxнoлoгiй з виявленням пеpевaг i недoлiкiв кoжнoï з нт. Toмy метoю дoслiдження e aнaлiз експеpиментaльнoгo мaтеpiaлy, пpиведенoгo лiтеpaтypi та звiтax вiдoмиx пiдпpиeмств, з встaнoвленням oптимaльнoгo pежимy.
Викладення основного мaтерiaлу доcлiдження
Одним iз метoдiв, щo викopистoвyeться дo сьoгoднiшньoгo дня e «Tеxнoлoгiя виpoбництвa пoсaдкoвoгo мaтеpiaлy кopoпa в веpтикaльниx eмнoстяx iз зaстoсyвaнням гiпеpoксiгенaцiï вoди пpи пpямoтoчнoмy вoдoпoстaчaннi» (мoдельний вapiaнт) являе сoбoю нopмaтивнo-теxнoлoгiчний дoкyмент з пoкpoкoвим oписoм всьoгo теxнoлoгiчнoгo циклу, викoнaння якoгo забезпечуеться сучасними теxнiчними зaсoбaми кoнтpoлю i мaнiпyляцiï pегyлюeться нopмaми тpyдoвиx витpaт, дiючими стaндapтaми, нopмaми i нopмaтивaми, щo дiяли в ^arni на пoчaткy 90-x poкiв. У стpyктypy теxнoлoгiï включенo пoнaд 20 iнстpyкцiй no експлyaтaцiï oблaднaння, щo викopистoвyeться для вoдoпiдгoтoвки, no експлуатацп pибoвoднoï yстaнoвки, сopтyвaнню i визначенню неoбxiднoï кiлькoстi кopoпa пеpед пoсaдкoю в eмнoстi типу «силoс», гoдiвлi йoгo в виpoщyвaльниx eмнoстяx, кoнтpoлю за oснoвними гiдpoxiмiчними фaктopaми сеpедoвищa, пpoфiлaктики та лiкyвaння зaxвopювaнь rapona пpи виpoщyвaннi в eмнoстяx, дiям у paзi виникнення aвapiйниx ситуацш, oблiкy pиби i сиpoвини, oxopoни пpaцi та теxнiки безпеки, за витpaтaми пpaцi на oкpемиx oпеpaцiяx та iн. Bпеpше в нopмaтивнo-теxнoлoгiчнoмy дoкyментi для pибництвa були вiдoбpaженi питання кoнтpoлю якoстi сиpoвини, кoмбiкopмiв i виpoщyвaнoï pиби [2].
Ця теxнoлoгiя вигiднo вiдpiзняeться ввд всix iншиx дoкyментiв тaкoгo piвня тим, щo чiткo встaнoвленi тpивaлiсть виpoбничoгo циклу, нayкoвo-теxнiчний piвень, пoтpеби в мaтеpiaльниx pесypсax i тpyдoвиx витpaтax, щo дoзвoляe дoсить npoCTo oцiнити екoнoмiчнy ефективнiсть цieï кoнкpетнoï теxнoлoгiï незaлежнo вiд екoнoмiчнoï ситуаци на pинкy як вiтчизнянoмy, так i мiжнapoднoмy [2].
Cnori6 вiднoситься дo пpoмислoвoгo pибництвa, стосуеться oтpимaння личинoк i мальков pn5 i мoже бути викopистaний та^ж для oтpимaння личинoк i мальюв земнoвoдниx. Xapaктеpизyeться тим, щo пеpедбaчae вплив на iкpy фiзичним чинникoм, iншими слoвaми oбpoбкy незaплiдненoï a6o зaплiдненoï iкpи здiйснюють yльтpaзвyкoм з щшьшстю енеpгiï в пoлi 0,1-2,0 Вт*м-6 пpи експoзицiï 5-30 сек в вoдi a6o вoднoмy poзчинi бioлoгiчнo aктивниx pечoвин кoнцентpaцieю 0,1-150мг/л. Забезпечуеться збiльшення кiлькoстi викльoвy личи^^ пiдвищyeться життeздaтнiсть мальков, iнтенсифiкaцiя ïx зpoстaння i
poзвиткy [3].
Crori6 виpoщyвaння мoлoдi pиб пеpедбaчae oбpoбкy зaплiдненoï iкpи пpепapaтoм «Cпopoтеpмiн» в кiлькoстi 4 г на 100 мл вoди на 1 кг заплшнеш1' iкpи з експoзицieю не менше 15 xвилин. Пpoтягoм y^oro пеpioдy виpoщyвaння цьoгopiчoк pиб 1'м згoдoвyють пoвнopaцioнний кoмбiкopм, в який ввoдять «Cпopoтеpмiн» в кiлькoстi ввд 0,2% дo 0,4% вiд маси кoмбiкopмy, щo дoзвoляe пiдвищити втш личинoк пpи iнкyбaцiï i виживaeмoстi мoлoдi [4].
Biдoмий спoсiб вiдтвopення та виpoщyвaння oсетpoвиx pиб, шли мaтoчне стaдo oсетpoвиx pиб (самки i самщ) пoмiщaють в басейни з oптимaльним гiдpoxiмiчним, кисневим, темпеpaтypним pежимoм пpoживaння. Пoстiйнa витpaтa вoди 10 л/xв зi збiльшенням для ствopення пiдвищениx швидкoстей дo 25л^в i темпеpaтypoю 16-18°C. Риб годують штучними кopмaми. Пеpеднеpестoвий вмiст виpoбникiв здiйснюють oкpемo для сaмцiв i сaмoк, яким пoпеpедньo poблять гiпoфiзapнi iн'eкцiï. У басейн з виpoбникaми дoдaють бioлoгiчнo активний пpепapaт в кiлькoстi 0,05-5 мл/л, витpимyють пpoтягoм 1-4 гoд в yмoвax oксигенaцiï, пoтiм встaнoвлюють вoдooбмiн зi швидшстю 10-30 л/xß i oбpoбляють пpепapaтoм 3-5 paзiв пеpед вiдбopoм статевт пpoдyктiв. Пiсля oтpимaння стaтевиx пpoдyктiв i зaплiднення iкpи пiд час oбесклеювaння oднopaзoвo oбpoбляють тим же бioлoгiчнo активним пpепapaтoм
з концентращею 0,01-0,1% протягом 1 год. Попм жру помщають в шкубацшш апарати. Личинки в першу добу вщ викльовування i перед переходом на активне живлення до моменту випуску в вирощувальш водойми обробляють аналогiчно жрг З iнкубацiйних апаратiв лiчинки надходять в басейни, наприклад 1ЦА-2, де проходить !х пiдрощування до 15 дшв [5].
Пiсля переходу молодi на активне живлення до моменту випуску в вирощувальш водойми И годують штучним кормом, змiшаним з бюлопчно активним препаратом в кшькосп 10 -20 мл/кг.
В якосп бiологiчно активного препарату беруть мшеральну воду iз загальною мiнералiзацiею 2-4 г/дм3 i з вмiстом катюшв кальцiю 30-150 мг/дм3, магнiю 390-450 мг/дм3, калiю 50-70 мг/дм3, натрш 10200-5320 мг/дм , залiза 11- 57 мг/дм , селену <1 мг/дм , мщ 1-3 мг/дм , ашон-сульфапв <50 мг/дм [5].
При настанш нерестового перюду, наприклад, у балтiйського лосося в жовтш-листопадi, з маткових ставив вщбирають виробник1в i помщають в окремi проточнi басейни. Попм пiсля дозрiвання iкри проводить И вiдбiр. У момент заплiднення статевi продукти (iкру i сперму) промивають рiчковою водою з добавкою мшерально! води iз загальною мiнералiзацiею 2-4 г/дм3 i з вмiстом катюшв кальцш 30-150 мг/дм , магнш 390-450 мг/дм , калш 50- 70мг/дм , натрш 10200-5320 мг/дм , залiза 11-57 мг/дм , селену <1 мг/дм3, мiдi 1- 3 мг/дм3, анюн-сульфапв <50 мг/дм3 в кшькосп 0,1-5 мл/л [6].
У перюд шкубаци iкру також обробляють мшеральною водою за такою схемою. У лоток з концентращею мшерально! води 0,1-5 мл/л при зупиненому водопотощ встановлюють рамки з iкрою i експонують протягом 1-2 годин в залежносп вiд вмiсту кисню. В перюд обробки iкри контролюють вмют кисню в водi i при необхцщосп доводять його рiвень до нормативного значения за допомогою оксигенацп. За перюд шкубаци жра обробляеться щомюяця по 3 днi поспшь, починаючи з 5-7-го дня шсля
заплiднения [6].
Лiчинок обробляють безпосередньо шсля викльовування i 2-3 рази в перюд переходу на екзогенне харчування, при цьому мшеральну воду беруть в кшькосп 0,1-5 мл/л.
Шсля переходу молодi на зовшшне харчування рибам задають корм, збагачений бюлопчно активним препаратом в кшькосп 5-50 мл/кг корму.
Комплексна обробка препаратом жри i молодi та подальша добавка в корм забезпечили позитивний вплив на виживання (вщхщ знизився на 1,2-3,7%) i процеси бiосинтезу (прирiст бiомаси склав 3-10%). Одночасно з шдвищенням житгестiйкостi вщбуваеться нормалiзацiя внутрiшнiх органiв (печiнка, кишшвник, нирки) i зменшуеться некроз спинного плавника на 15-56%.
Економiчна рентабельшсть пропонованого способу досягаеться за рахунок зниження вiдходу та отримання повноцшного потомства з високим промисловим поверненням [6].
У ВН11ПРХ розроблена «Технолопя вирощування посадкового матерiалу та товарного коропа в полiкультурi з рослино!дними рибами на основi ефективного функцюнування водних екосистем». Поряд з вщсутшстю органiзацiйно-економiчних i технiчних даних в технологи не наводяться розрахунки потенцiйних можливостей трофiчного ланцюга, без яких неможливо взагалi говорити про «ефективне функцiонувания водних екосистем». Вщйшовши вiд коропа, як основного виду вичизняного товарного рибництва, розглянемо «Типову технологiю розведення та вирощування рiзних форм райдужно! форелЬ), ВН11ПРХ, 1991 [1]. Цей документ викладено на 86 сторшках, на яких висвплено, на жаль, тiльки питання рибоводного характеру, що пов'язаш з формуванням та експлуатащею ремонтно-маточного стада форел^ iнкубацiею iкри i витримкою ембрюшв, пiдрощуваниям л1чинок, вирощуванням мальк1в, цьогорiчок i товарно! форелi (щiльнiсть посадки та iншi рибоводно-бiологiчнi норми, послщовшсть виконання робiт i догляд за емностями). Як i в технолопях по вирощуванню коропа, в цьому докуменп вiдсутнi принципово важливi даш по ресурсному та органiзацiйио-технiчному забезпеченню чiткого виконання всiх виробничих процеав i кiнцевi економiчнi данi, таю необхщш для прийняття рiшения по впровадженню цiеl технологil. На думку авторiв, «типова технологiя складена вперше i вiдображае сучасний стан i тенденцil розвитку вiтчизияного форелеводства», але що конкретно може впроваджуватися i яке вiдношення до цього мае справжня типова технологiя, не ясно [1].
Разом с тим, в розглянутих технолопях не враховуеться вплив свила на розвиток риб. Лише останшм часом цього ефекту почали придмти увагу [7, 8]. В робоп [8] приведено детальний аналiз зв'язку впливу 1Ч випромiнюваиия на морфолопчш змiну водного середовища в якому знаходилися мальки риб i 1х подальшим розвитком. Встановленi основш критерil оптимального розвитку риби.
Висновки
Розглянутi системи i технологil промислового рибоводства мають як сво! переваги, так i недолiки, усунути яш можна тiльки за допомогою фототерапевтичних методiв та систем, створених на базi нових джерел квазiмонохроматичного випромiнювання - над'яскравих свiтлодiодiв, як1 в свою чергу i е основою низькоенергетичних свiтлодiодних технологiй для управлшня iнкубацiйним процесом.
До переваг таких систем i технологiй слiд вщнести: можливiсть вибору довжини хвилi в широкому дiапазонi, компактнiсть, вiдсутнiсть високо! напруги в джерелах живлення, можливють створення апаратури, яка не потребуе заземлення, малу споживану потужиiсть (що робить можливим !х
роботу вщ вбудованого автономного джерела живлення - малогабаритних акумуляторiв), зручну змшу параметрiв впливу, надiйнiсть i довговiчнiсть, а також, порiвняно низьку цiну i комерцiйну доступнiсть.
Список використаноТ л^ератури
1. Этапы развития промышленных технологий в рыбоводстве Росии [Электронный ресурс] -Режим доступа: www.aqvaculture.ru/articles/909
2. Современные технологии выращивания рыбы [Электронный ресурс] - Режим доступа: «Осетровый комплекс «Акватир» www.aqvatir.md/?newsid=5
3. Способ получения личинок и мальков рыб [Электронный ресурс] - Режим доступа: www.findpatent.ru/patent/230/2303352.html
4. Способ выращивания молоди рыб [Электронный ресурс] - Режим доступа: www.findpatent.ru/patent/257/2574131.html
5. Способ воспроизводства и выращивания осетровых рыб [Электронный ресурс] - Режим доступа: www.findpatent.ru/patent/229/2290791.html
6. Способ повышения жизнестойкости икры, личинок и молоди рыб [Электронный ресурс] -Режим доступа: www.findpatent.ru/patent/229/2290793.html
7. Власов В.А., Маслова Н.И., Пономарев С.В., Баканева Ю.М. Влияние света на рост и развиие рыб. //Вестник АГТУ. Сер.: Рыбное хозяйство. -2013.-№2.-С.24-34.
8. Злепко С.М., Титова Н.В., Новиков В.А. Особенности подготовки воды для инкубационных аппаратов. //Вюник ХНТУ. -2016. -№2 (57). - С. 42 -46.
