OPTIMIZATION OF HYDROCHEMICAL PARAMETERS OF WATER AND CONDITIONS IN STURGEON FARMING

ОПТИМИЗАЦИЯ ГИДРОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВОДЫ И УСЛОВИЙ СОДЕРЖАНИЯ ОСТЕРОВЫХ РЫБ

Научная статья

Юрин Д.А.¹, Юрина Н.А.^2, *, Максим Е.А.³, Данилова А.А.⁴, Волкова С.А.⁵

¹ ORCID: 0000-0003-1517-4858;

² ORCID: 0000-0003-2684-5020;

³ ORCID: 0000-0003-1578-0145;

⁴ ORCID: 0000-0001-9113-3850;

⁵ ORCID: 0000-0003-1525-4591;

^{1, 2, 3, 4} Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии», Краснодар, Россия;

⁵ Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина, Краснодар, Россия

* Корреспондирующий автор (naden8277[at]mail.ru)

Аннотация

Определение гидрохимических критериев воды необходимо проводить постоянно для предотвращения нарушения условий содержания ценных пород рыб. При этом важно разрабатывать и оптимизировать элементы условий содержания рыбы, переводить товарное осетроводство на научную основу. В статье представлены данные по выявлению оптимального типа водозабора для ведения товарного осетроводства при дополнительном использовании компрессоров. Установлено, что оптимальным способом водозабора является смешанная подача воды из реки и скважины в количестве 50 на 50 % и переменная (как из реки, так и скважины при регуляции температуры) при работе компрессора не в круглосуточном режиме, а при использовании датчика-таймера с периодическим включением 6 раз в час.

Ключевые слова: водозабор, река, скважина, упитанность, сохранность.

OPTIMIZATION OF HYDROCHEMICAL PARAMETERS OF WATER AND CONDITIONS IN STURGEON FARMING

Research article

Yurin D.A.¹, Yurina N.A.^2, *, Maxim E.A.³, Danilova A.A.⁴, Volkova S.A.⁵

¹ ORCID: 0000-0003-1517-4858;

² ORCID: 0000-0003-2684-5020;

³ ORCID: 0000-0003-1578-0145;

⁴ ORCID: 0000-0001-9113-3850;

⁵ ORCID: 0000-0003-1525-4591;

^{1, 2, 3, 4} Krasnodar Scientific Center for Animal Science and Veterinary Medicine, Krasnodar, Russia;

⁵ Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia

* Corresponding author (naden8277[at]mail.ru)

Abstract

Determination of hydrochemical water criteria should be carried out constantly to prevent violations of the conditions of farming valuable fish species. At the same time, it is important to develop and optimize the elements of the living conditions of fish and to transfer commercial sturgeon farming to a scientific basis. The article presents data on identifying the optimal type of water intake for commercial sturgeon farming with the additional use of compressors. The study establishes that the optimal method of water intake is a mixed water supply from the river and the well in the 50/50 ratio and a variable water supply (both from the river and the well with temperature regulation) when the compressor is not running on the round-the-clock basis, but using a timer sensor with periodic switching 6 times per hour.

Keywords: water intake, river, well, condition, safety.

Введение

Значимую актуальность приобретает разработка комплексной системы технологических схем выращивания рыбы в системе экологически безопасного интенсивного производства с использованием новых подходов в кормлении, содержании и кормопроизводстве, а также изучение их влияния на биологический статус, продуктивность, качество и безопасность животноводческого сырья [1], [2], [3].

Разведение товарной рыбы ценных пород в России уже не новое направление, однако требует все больше проведения научных экспериментов и разработок по вопросам кормления и содержания, создания эффективных методических рекомендацией для осетроводов [4], [5], [7].

В связи с постоянным антропогенным воздействием на окружающую среду, в том числе и водоемы, требуется проводить периодический анализ качества воды для содержания в рыбоводных ёмкостях осетровых и подбор приёмов водоподачи для бассейнов в условиях предприятий по рыборазведению.

Особенно эти разработки актуальны в 2020 году, в связи с аномальным засушливым летом. Объем воды в Краснодарском водохранилище снизился ниже критической отметки, пересохли многие водоемы Краснодарского края, уровень воды в реках был минимальным.

Огромной проблемой так же является зарегулированность стоков рек и несоблюдение графиков водосбросов рыбоводными предприятиями [8], [9], [10].

Целью работы является определение оптимального типа водозабора для ведения товарного осетроводства при дополнительном использовании компрессоров.

Были поставлены и решены конкретные задачи:

1) Провести анализ качества воды при разных типах водозабора;

2) Выявлен оптимальный тип водозабора для рыборазведения осетровых;

3) Изучить необходимость применения компрессора и выявить оптимальную продолжительность его работы;

Новизна научного исследования: впервые в условиях Северо-Кавказского региона Российской Федерации изучено влияние усовершенствованных систем жизнеобеспечения рыбы с применением малозатратного оборудования на рыбопродуктивность.

Методы и принципы исследования

Эксперимент выполнен в хозяйстве ООО «Албаши» Ленинградского района Краснодарского края. Первый опыт был проведен на четырёх группах молоди бестера (сеголетки) по 150 штук в каждой при содержании в рыбоводных ёмкостях. Товарной массы (1,0-1,5 кг) данный гибрид достигает к 2-х – 3-х летнему возрасту.

Бестер – это гибрид белуги и стерляди, имеющий свойство к размножению «в себе». Разводят его только в искусственных условиях, выпускать в естественную среду обитания бестера запрещено из-за возможности скрещивания с осетровыми естественных популяций (белуга).

Первая группа представляла контроль, водозабор для которой проводили из зарегулированного стока реки Албаши. В бассейн с молодью второй группы воду подавали из скважины при температуре воды 14°С. В бассейн для третьей группы подавали 50 % воды из водоёма и 50 % из скважины. Для 4 группы выполняли водозабор с таким расчетом, при котором температура постоянно 18 °С путем изменения соотношения поступающей из разных источников воды. Длительность эксперимента составила 60 дней.

После установления оптимального типа водозабора, проведено исследование по изучению необходимости применения компрессора для обогащения воды кислородом и выявлению оптимальной продолжительности его работы. Также сформированы 4 группы сеголетков бестера по 150 экземпляров в каждой. В 1 группе рыбу выращивали без использования компрессора, во второй компрессор работал круглые сутки, в 3 группе с датчиком-таймером на включение 3 раза в час, в 4 группе с датчиком-таймером на включение 6 раза в час. Длительность эксперимента так же составила 60 дней.

Схема эксперимента в таблице 1.

 

Таблица 1 – Схема опыта

Группа	Условия опыта
Метод водозабора
1	из реки
2	из скважины
3	смешанный водозабор (50×50)
4	Переменный водозабор
Эксперимент по изучению работы компрессоров
1	Без компрессора
2	С компрессором круглые сутки
3	С датчиком-таймером включение 3 раза в час
4	С датчиком-таймером включение 6 раз в час

 

Комбикорма для рыбы соответствовали нормам рыборазведения и содержали 48,0 % рыбной муки, 1,0 % рыбьего жира, 10,5 % горохового концентрата, 15,5 % кукурузного крахмала, 9,1 % пшеничного глютена, 10,0 % дрожжей кормовых, 1,0 % лецитина, 1,0 % витаминно-минерального премикса, 0,1 % антиоксиданта. Комбикорм содержал 315,3 ккал обменной энергии, 55,0 % сырого протеина, 18,0 % сырого жира, 0,5 % сырой клетчатки, 2,2 % лизина, 0,7 % метионина, 1,1 % метионина+цистина, 2,0 % кальция и 1,7 % фосфора.

В ходе выполнения эксперимента определяли качественные критерии воды, живую массу рыбы и её приросты за период выращивания, длину осетровых, коэффициент упитанности и сохранность за период.

Эксперимент выполняли согласно методике М.А. Щербины (1983 г.) [11] и «Методам рыбохозяйственных исследований» (Ю.В. Пряхин, В.А. Шкицкий, 2008) [12].

Первичные данные, полученные в эксперименте, подвергались биометрической обработке [13] при расчете средних арифметических величин (М) и ее стандартной ошибки (±m). Применен t- критерий Стьюдента для определения достоверности разницы между группами. Различия считали статистически достоверными при * - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001. Определены экономические показатели.

Основные результаты

Санитарно-зоогигиеническими анализами выявлено, что по гидрохимическим критериям пробы воды как из реки, так и из скважины соответствовали ОСТ 15.372-87 «Вода для рыбоводных хозяйств» (табл. 2).

 

Таблица 2 – Гидрохимические показатели воды в эксперименте

Показатель	Группа
	1	2	3	4
Водородный показатель, ед.	7,35±0,07	7,38±0,05	7,34±0,06	7,36±0,05
О2, мг/л	7,87±0,08	7,76±0,06	7,95±0,07	8,02 ±0,04
Аммонийный азот, мг N/л	0,31	0,52	0,43	0,44
Азот нитритов, мг N/л	0,015	0,018	0,016	0,017
Азот нитратов, мг N/л	0,95	0,74	0,87	0,86
Фосфаты, мг Р/л	0,18	0,22	0,19	0,17

 

Гидрохимические критерии воды незначительно отличались, то, как результат, при смешивании воды из реки и артезианской скважины колебания протестированных критериев оставались в пределах нормы [14]. Смешанный водозабор подразумевает смешивание именно в пропорции 50 на 50 %, при этом температура воды колеблется согласно времени года. При переменном водозаборе обеспечивается постоянство температурного режима, поэтому пропорции в подмешивании воды из реки и скважины колеблются от 30 до 70 % в обе стороны.

Результаты выращивания молоди бестера с разными типами водозабора представлены в таблице 3.

 

Таблица 3 – Результаты выращивания молоди бестера с разными типами водозабора, М±m

Показатели	Группа
	1 контроль	2 опыт	3 опыт	4 опыт
Средняя масса рыб, г: начальная	30,9±0,2	30,8±0,3	31,0±0,5	31,1±0,4
конечная, г	140,0±1,4	146,1±1,7*	146,3±1,6*	147,9±1,8*
В % к контролю	100	104,3	104,5	105,6
Длина тела молоди, см	19,5±0,9	19,8±0,7	19,7±0,9	19,7±0,8
Валовой прирост массы рыбы, г	109,1	115,3	115,3	116,8
Среднесуточный прирост массы рыбы, г	1,82	1,92	1,92	1,95
Сохранность рыбы, %	98,0	99,0	99,0	99,0
Коэффициент упитанности	1,89	1,88	1,91	1,93
Кормовой коэффициент	1,90	1,78	1,78	1,77

Примечание: * - р<0,05.  

Установлено, что масса молоди бестера во второй группе оказалась выше контрольного критерия на 4,3 % (р<0,05), в третьей группе –на 4,5 % (р<0,05), в четвертой – на 5,6 % (р<0,05). Длина тела рыбы была практически одинаковой во всех группах. Среднесуточный прирост живой массы рыбы повысился, соответственно группам, на 5,5, 5,5 и 7,1 %.

Сохранность молоди рыбы во всех подопытных группах оказалась высокой: в контрольной группе это показатель был равен 98,0 %, а во всех опытных – 99,0 %.

Коэффициент упитанности повысился в третьей группе рыбы на 1,1 %, а в четвертой группе – на 2,1 %, что свидетельствует о лучшем жиронакоплении рыбы при смешанном водозаборе и переменном, что, вероятно, произошло за счет того, что температура воды при данном типе водозабора была выше и рыба потребляла больше корма, и это проявилось в увеличении скорости увеличения живой массы и снижении затрат кормов на единицу продукции на 6,3-6,8 %.

Опыт по применению компрессоров был проведен со следующими результатами (табл. 4).

 

Таблица 4 – Результаты выращивания молоди бестера с разными режимами работы компрессора, М±m

Показатели	Группа
	1	2	3	4
Среднее содержание кислорода, мг/л	6,7±0,10	8,1±0,10***	7,4±0,11***	7,6±0,12***
Температура содержания рыб, °С	18	18	18	18
Сохранность, %	94,0	100,0	99,0	99,0
Средняя живая масса рыб, в начале эксперимента, г	29,7±0,3	30,1±0,4	29,8±0,4	30,0±0,3
в конце эксперимента, г	135,1±3,1	147,1±3,9*	145,2±4,0*	146,3±3,3*
Валовой прирост массы рыбы, г	105,4	117,0	115,4	116,3
Среднесуточный прирост живой массы 1 рыбы за период, г	1,76	1,95	1,92	1,94
Длина тела рыбы, см	18,9±0,3	18,6±0,2	19,0±0,3	18,9±0,2
Коэффициент упитанности	2,00	2,28	2,11	2,16
Затраты корма на 1 кг прироста живой массы рыбы, кг	2,05	1,85	1,87	1,86

Примечание: * - р<0,05; *** - р<0,01  

Среднее содержание кислорода (определение проводили каждые 10 дней) в воде в первой группе было 6,7 мг/л; во второй группе на 20,9 % выше, в третьей – на 10,4 % больше, а в четвертой – выше на 13,4 %, чем в контроле (р<0,01).

Выживаемость в контроле была 94 %, в остальных – 99-100 %, что свидетельствует о немаловажном значении степени насыщаемости воды кислородом.

Средняя живая масса была выше у молоди бестера второй группы: на 8,9 % (р<0,05), в третьей – на 7,5 % (р<0,05) и в четвертой – на 8,3 % (р<0,05).

Среднесуточный прирост живой массы рыбы оказался больше контрольного показателя у молоди второй группы на 10,8 %, третьей – на 9,1 %, и четвертой – на 10,2 %. Длина тела рыбы была практически одинаковой во всех группах. При это установлено повышение коэффициента упитанности бестера второй группы на 14,0 %, третьей – на 5,5 %, четвертой – на 8,0 %.

Затраты корма на 1 кг прироста массы рыбы оказались ниже у молоди во второй группе на 9,8 %, в третьей – на 8,8 %, в четвертой группе рыбы – на 9,3 %, по сравнению с контрольной цифрой.

Заключение

Установлено, что оптимальным способом водозабора является смешанная подача воды из реки и скважины в количестве 50 на 50 % и переменная (как из реки, так и скважины при регуляции температуры) при работе компрессора не только в круглосуточном режиме, а с целью экономии электричества, при использовании датчика-таймера с периодическим включением 6 раз в час. 

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Авакян, А.Б. О проблемах экологического прогнозирования при зарегулировании стока рек / А.Б. Авакян, В.С. Залежаев, М.Н. Новикова и др. // Водные ресурсы. - 1999. - Т. 26. - № 2. - С. 133-142.
2. Белоконев, Е.Н. Формирование водохранилищного ихтиокомплекса после зарегулирования стока рек / Е.Н. Белоконев, Т.Е. Попов, А.Ю.Говоркова // Межвузовский сборник научных трудов: Мелиорация антропогенных ландшафтов. - Новочеркасск, 2007. - С. 110-114.
3. Головина, Н.А. Ихтиопатология / Н.А. Головина, Ю.А. Стрелков, В.Н.Воронин. – М.: Мир, 2003. – 327 с.
4. Гуркина, О.А. Результаты исследований гидрохимических показателей водоисточника / О.А. Гуркина В.В. Кияшко, Т.В. Карпова // Сборник статей Всероссийской научно- практической конференции: Аграрная наука в XXI веке: Проблемы и перспективы. - Саратов. - 2013. - С. 141- 142.
5. Лагуткина, Л.Ю. Возможности развития фермерской аквакультуры: технологии и ресурсы Астраханской области / Л.Ю. Лагуткина, Т.Г.Гурашвили, О.Ю. Ковалева // Вестник Астраханского государственного технического университета. - 2008. - № 6. - С. 233-237.
6. Маммаев, М.А. Влияние экологических факторов на рыбоводно-биологические показатели осетровых в условиях замкнутого цикла водоснабжения в аридных условиях / М.А. Маммаев, М.М. Шихшабеков, Н.И. Рабазанов и др. // Аридные экосистемы. - 2018. - Т. 24. - № 1 (74). - С.95-100.
7. Минияров, Ф.Т. Эффективные технологии дают хорошие результаты / Ф.Т. Минияров, Л.М. Васильева // Рыбоводство и рыбное хозяйство. - 2006. - № 6. - С. 47-48.
8. Сергиева, З.М. Основные этапы становления искусственного воспроизводства водных биологических ресурсов в России / З.М. Сергиева, И.В. Бурлаченко, А.И. Николаев и др. // Труды ВНИРО. - 2015. - Т. 153. - С.3-25.
9. Чалов, В.В. Показатели водной среды и аммонийный азот в системе замкнутого водообеспечения при содержании объектов аквакультуры / В.В. Чалов, Е.Н. Пономарева // Вестник АГТУ. - Сер.: Рыбное хозяйство. – 2010. - № 1. – С. 92-95.
10. Щербатов, С.А. Садковое выращивание молоди русского осетра от активной личинки до массы 1 грамм / С.А. Щербатов, А.З. Юсупова, Л.М.Васильева // Вестник рыбохозяйственной науки. - 2014. - Т. 1. - № 4. - С. 91-96.
11. Щербина, М.А. Методические указания, по физиологической оценке, питательности кормов для рыб / Щербина, М.А. М., ВНИИПРХ. – 1983. - 83 с.
12. Пряхин, Ю.В. Методы рыбохозяйственных исследований / Ю.В.Пряхин, В.А. Шкицкий. – Ростов - на-Дону: ЮНЦ РАН. - 2008. – 256 с.
13. Лакин, Г.Ф. Биометрия / Лакин, Г.Ф. – М.: Высшая школа, 1990. – 352 с.
14. Юрина, Н.А. Сравнение разных способов водозабора при выращивании осетровых рыб / Юрина, Н.А. // Международный научно-исследовательский журнал. 2018. № 8 (74). С. 88-91.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Avakjan, A.B. O problemah jekologicheskogo prognozirovanija pri zaregulirovanii stoka rek [On the problems of environmental forecasting when regulating river flow] / A.B. Avakjan, V.S. Zalezhaev, M.N. Novikova et al. // Vodnye resursy. - 1999. - V. 26. - № 2. - P. 133-142. [in Russian]
2. Belokonev, E.N. Formirovanie vodohranilishhnogo ihtiokompleksa posle zaregulirovanija stoka rek [Formation of a reservoir ichthyological complex after regulation of river flow] / E.N. Belokonev, T.E. Popov, A.Ju. Govorkova // Mezhvuzovskij sbornik nauchnyh trudov: Melioracija antropogennyh landshaftov [Interuniversity collection of scientific papers: Reclamation of anthropogenic landscapes]. - Novocherkassk, 2007. - P. 110-114. [in Russian]
3. Golovina, N.A. Ihtiopatologija [Ichthyopathology]/ N.A. Golovina, Ju.A. Strelkov, V.N. Voronin. – M.: Mir, 2003. – 327 p. [in Russian]
4. Gurkina, O.A. Rezul'taty issledovanij gidrohimicheskih pokazatelej vodoistochnika [Results of studies of hydrochemical parameters of the water source] / O.A. Gurkina V.V. Kijashko, T.V. Karpova // Sbornik statej Vserossijskoj nauchno- prakticheskoj konferencii: Agrarnaja nauka v XXI veke: Problemy i perspektivy [Collection of articles of the All-Russian Scientific and Practical Conference: Agricultural Science in the XXI Century: Problems and Prospects]. - Saratov. - 2013. - P. 141- 142. [in Russian]
5. Lagutkina, L.Ju. Vozmozhnosti razvitija fermerskoj akvakul'tury: tehnologii i resursy Astrahanskoj oblasti [Opportunities for the development of farm aquaculture: technologies and resources of the Astrakhan region] / L.Ju. Lagutkina, T.G. Gurashvili, O.Ju. Kovaleva // Vestnik Astrahanskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta [Bulletin of the Astrakhan State Technical University]. - 2008. - № 6. - P. 233-237. [in Russian]
6. Mammaev, M.A. Vlijanie jekologicheskih faktorov na rybovodno-biologicheskie pokazateli osetrovyh v uslovijah zamknutogo cikla vodosnabzhenija v aridnyh uslovijah [Influence of environmental factors on fish-breeding and biological indicators of sturgeons in a closed cycle of water supply in arid conditions] / M.A. Mammaev, M.M. Shihshabekov, N.I. Rabazanov et al. // Aridnye jekosistemy [Arid ecosystems]. - 2018. - V. 24. - № 1 (74). - P. 95-100. [in Russian]
7. Minijarov, F.T. Jeffektivnye tehnologii dajut horoshie rezul'taty [Effective technologies give good results] / F.T. Minijarov, L.M. Vasil'eva // Rybovodstvo i rybnoe hozjajstvo [Fish farming and fish farming]. - 2006. - № 6. - P. 47-48. [in Russian]
8. Sergieva, Z.M. Osnovnye jetapy stanovlenija iskusstvennogo vosproizvodstva vodnyh biologicheskih resursov v Rossii [The main stages of the formation of artificial reproduction of aquatic biological resources in Russia] / Z.M. Sergieva, I.V. Burlachenko, A.I. Nikolaev et al. // Trudy VNIRO [VNIRO Proceedings]. - 2015. - V. 153. - P. 3-25. [in Russian]
9. Chalov, V.V. Pokazateli vodnoj sredy i ammonijnyj azot v sisteme zamknutogo vodoobespechenija pri soderzhanii obektov akvakul'tury [Indicators of the aquatic environment and ammonium nitrogen in a closed water supply system when maintaining aquaculture objects] / V.V. Chalov, E.N. Ponomareva // Vestnik AGTU. - Ser.: Rybnoe hozjajstvo [Fishery]. – 2010. - № 1. – P. 92-95. [in Russian]
10. Shherbatov, S.A. Sadkovoe vyrashhivanie molodi russkogo osetra ot aktivnoj lichinki do massy 1 gramm [Cage rearing of juvenile Russian sturgeon from active larva to 1 gram weight] / S.A. Shherbatov, A.Z. Jusupova, L.M. Vasil'eva // Vestnik rybohozjajstvennoj nauki [Fisheries Bulletin]. - 2014. - V. 1. - № 4. - P. 91-96. [in Russian]
11. Shherbina, M.A. Metodicheskie ukazanija, po fiziologicheskoj ocenke, pitatel'nosti kormov dlja ryb [Methodological guidelines for physiological assessment of nutritional value of fish feed] / Shherbina, M.A. M., VNIIPRH. – 1983. - 83 p. [in Russian]
12. Prjahin, Ju.V. Metody rybohozjajstvennyh issledovanij [Fisheries research methods] / Ju.V. Prjahin, V.A. Shkickij. – Rostov - na-Donu: JuNC RAN. - 2008. – 256 p. [in Russian]
13. Lakin, G.F. Biometrija [Biometrics] / Lakin, G.F. – M.: Vysshaja shkola [Graduate School], 1990. – 352 p. [in Russian]
14. Yurina, N.A. Sravnenie raznyh sposobov vodozabora pri vyrashhivanii osetrovyh ryb [Comparison of different methods of water intake when growing sturgeon fish] / Yurina, N.A. // Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal [International research journal]. 2018. № 8 (74). P. 88-91. [in Russian]