Выращивание нетрадиционных объектов аквакультуры в условиях установок с замкнутым водоиспользованием

Главная цель развития аквакультуры в нашей стране – надежное обеспечение населения свежей и переработанной рыбопродукцией широкого ассортимента по ценам, доступным для населения с различным уровнем доходов. В настоящее время объем производства продукции аквакультуры в России составляет всего 127–170 тыс. т, из которых более 60 % товарной рыбы выращивается на юге страны (Краснодарский и Ставропольский края, Ростовская, Астраханская и Волгоградская области). Южные регионы России характеризуются как наиболее благоприятные для развития аквакультуры, однако их водные ресурсы часто используются неэффективно [1].


Продукция аквакультуры является важной составляющей продовольственного рынка. Общее состояние экономики страны, платежеспособность населения, ассортимент, качество, безопасность предлагаемых товаров и разнообразие цен на них являются определяющими факторами, которые оказывают влияние на спрос среди населения. Согласно приказу Министерства сельского хозяйства РФ «Об утверждении отраслевой программы „Развитие товарной аквакультуры (товарного рыбоводства) в Российской Федерации на 2015–2020 годы“» [2] обеспечению прироста производства продукции аквакультуры будет способствовать комплекс корректирующих мероприятий.
Инновационное направление развития аквакультуры – это процесс освоения и внедрения в производство новых идей, технических разработок, технологий по его усовершенствованию, их коммерциализации с тем, чтобы наилучшим образом удовлетворить потребности населения и получить максимальную прибыль хозяйствующему субъекту.
Ярким примером инновационных технологий можно считать внедрение установок с замкнутым водоиспользованием (УЗВ) [3].
Применение в аквакультуре УЗВ является базовой инновацией, которая создает основу для переорганизации рыбоводной отрасли на качественно новом технологическом и экономическом уровнях.
Важный результат рассматриваемой инновации – возможность массового товарного выращивания практически любых ранее недоступных для аквакультуры России гидробионтов: африканского клариевого сома, гигантской пресноводной креветки, тиляпии, полосатого окуня, баррамунди и многих других. Растущая концентрация населения в крупных городах ведет к обострению проблемы бесперебойного снабжения урбанизированных зон продуктами питания. Серьезные опасения с точки зрения обеспечения стабильности функционирования больших производственных и распределительных систем вызывает быстрый рост мегаполисов с численностью населения свыше 10 млн человек. Проблема гарантированного бесперебойного снабжения крупных урбанизированных зон продуктами питания может быть решена за счет развития инфраструктуры урбанизированного сельского хозяйства [4].
В связи со сложившейся в стране экономической ситуацией, в особенности с введением экономических санкций, на сегодняшний день весьма актуальной является реализация программы импортозамещения и, в частности, программы развития рыбохозяйственного комплекса. Пoвышение эффективнoсти pыбовoдства может быть достигнуто путем интенсификации производства, а также введения в аквакультуру новых объектов выращивания, обладающих быстрым ростом. Это позволяет получать товарную продукцию в кратчайшие сроки при минимальных затратах труда и материальных средств [5].
В условиях, когда растет спрос на отечественную продукцию аквакультуры, успешная разработка технологий выращивания таких объектов, как клариевый сом и тиляпия, повысит эффективность работы индустриальных рыбоводных хозяйств.
В 1997 г. производство тиляпии достигло 1 млн т, уступая только карповым и лососевым. Тиляпия наряду с карпом является популярным объектом товарного выращивания во многих странах [6].
Родиной тиляпии является Африка и Ближний Восток. В Россию и в страны СНГ 80 % от общего объема тиляпии поставляется из Китая, где она выращивается в неблагоприятных условиях и считается токсичной. Такая продукция отличается низким качеством. Некоторая доля тиляпии, доступной на продуктовых рынках и в супермаркетах, импортируется из Латинской Америки и Юго-Восточной Азии. В странах этих регионов ее искусственное выращивание развито слабо, а рыбу, выловленную в естественных водоемах, вряд ли можно называть полезной. Наряду с этим уже несколько десятков лет рыбы семейства Сichlidae успешно культивируются в России. Тиляпия, выращиваемая в условиях рециркулируемой установки, отличается от вышеперечисленных аналогов высоким качеством и экологической безопасностью, так как производство изолировано от воздействия извне.

Тиляпии наиболее распространены в тропических и субтропических широтах. Однако в настоящее время их выращивают в регионах с умеренным климатом, используя энергию теплых вод ТЭЦ, АЭС и геотермальных вод, большие запасы которых имеются на Дальнем Востоке, в Западной Сибири и на Северном Кавказе. Тиляпии хорошо развиваются в летнее время в водоемах-охладителях.
Успешно проходит их культивирование в установках с замкнутым циклом водообеспечения. В условиях УЗВ за 4–6 месяцев выращивания можно получать более 100 кг/м3 тиляпии [7]. Она обладает быстрым темпом роста и высокими пищевыми качествами. Весь цикл выращивания составляет около 180 суток. Средний вес рыбы приблизительно 1 кг, но встречаются и более крупные особи [8].
Разведение тиляпии в нашей стране базируется главным образом на индустриальных методах выращивания. Важное значение при этом приобретает племенная работа. Основной метод селекции тиляпии в настоящее время – массовый отбор, предполагающий сохранение на племя лучших по фенотипу особей. Важнейшими направлениями селекции тиляпии являются ускорение роста, лучшее использование корма, повышение устойчивости к низким температурам, замедленное половое созревание. Тиляпия не очень требовательна к условиям обитания, поэтому сложностей с ее выращиванием практически не возникает. Мясо тиляпий отличается диетическими свойствами: в 100 г мяса содержится всего 100 ккал. При этом на те же 100 г приходится около 26 г полноценного белка, что составляет половину суточной нормы взрослого человека.
Не менее интересным объектом аквакультуры является клариевый сом Clarias gariepinus. Он считается одним из наиболее перспективных видов для аквакультуры в России и произвел настоящий бум в отечественном рыбоводстве. Интерес к этому виду растет с каждым годом.
Выращивание клариевого сома в установках замкнутого водообеспечения имеет большое значение для аквакультуры. По своей природе клариевый сом неприхотлив к условиям среды, имеет высокую экологическую толерантность, в том числе к концентрации кислорода в воде, так как дыхание осуществляется атмосферным воздухом за счет наджаберного органа, и характеризуется быстрым ростом, что обеспечивает низкие затраты на оборудование, а также возможность выращивания при высоких плотностях посадки. Для фермеров культивирование клариевого сома отличается быстрой окупаемостью. В России его выращивают в Краснодарском крае, в Липецке, Рязани, Курске [9].
В Ростовской и Астраханской областях уже не первый год занимаются интенсивным развитием систем рециркулятивной аквакультуры. Важным направлением радикальной интенсификации производства традиционных видов продовольствия является развитие рециркулятивной аквакультуры с нулевыми сбросами в окружающую среду, фильтрацией, концентрацией продуктов жизнедеятельности рыб и их использованием для производства ценных продуктов. Данное направление особенно важно в силу подверженности популяций рыб при лагунном, прудовом или пастбищно-нагульном разведении эпизоотиям и заражениям паразитарными инфекциями, в том числе опасными для человека [10].
Экспериментальные работы по биотехнологии выращивания нетрадиционных объектов аквакультуры проводятся с 2013 г. в специализированном аквакомплексе научно-экспедиционной базы «Кагальник» Федерального исследовательского центра Южный научный центр РАН (с. Кагальник Ростовской обл.) совместно с Астраханским государственным техническим университетом. За это время был проведен большой объем научно-исследовательских работ.
Материалом для исследований послужила молодь тиляпии (гибрид Oreochromis mossambicus (Peters, 1852) × Oreochromis niloticus (Linnaeus, 1758)) и клариевого сома Clarias gariepinus (Burchell, 1822).
Для поддержания оптимальных условий водной среды необходим постоянный контроль следующих параметров: температуры, кислорода, активной реакции среды, а также содержания аммонийного азота, нитратов и нитритов. Весь цикл по выращиванию тиляпии и клариевого сома составлял 180 суток и был разбит на 6 этапов по 30 суток. Гидрохимические наблюдения проводили одновременно с основными ихтиологическими и гидробиологическими исследованиями. Отбор проб производили из бассейнов с рыбой по общепринятым методикам [11].
Температуру воды, содержание кислорода и рН измеряли ежедневно, используя термооксиметр и рН-метр. Гидрохимический анализ воды в бассейнах и биофильтре проводили не реже 1–2 раз в
месяц. Содержание биогенных элементов определяли в аналитической междисциплинарной лаборатории. Для контроля и оперативного измерения некоторых показателей водной среды использовали экспресс-тесты. Основные параметры среды в УЗВ сохранялись на постоянном уровне и менялись лишь незначительно.
Оба вида рыб кормили продукционным кормом Coppens Supreme-15 (табл. 1). Кормовой коэффициент составлял в среднем 1,0–1,3 % от массы рыбы.
Кормление соответствовало выбранной стратегии выращивания и текущим условиям рыбоводного хозяйства.
Взвешивание и измерение рыбы проводили согласно рекомендациям И.Ф. Правдина [12]. Оценить состояние производителей позволяет анализ крови как системы, наиболее полно отражающей физиологический статус организма. Забор крови осуществляли прижизненно из хвостовой вены. Для определения физиологического состояния исследуемых объектов применяли общепринятые методики по измерению содержания в крови гемоглобина, сывороточного белка, холестерина и СОЭ [13].
Данные статистически обработаны по Г.Ф. Лакину [14] c помощью персонального компьютера.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
При проведении исследований особое внимание было уделено температурному режиму, который наблюдали в установке замкнутого водообеспечения.
Тиляпия и клариевый сом являются теплолюбивыми объектами. Но не всегда температурные режимы при выращивании этих рыб на хозяйствах соответствуют биологическим нормам.
Выявлено, что температурный оптимум воды для клариевого сома и тиляпии находится в пределах 25–28 °С, при этих показателях наблюдался хороший рост и выживаемость объектов.
При выращивании тиляпии концентрация кислорода находилась в пределах нормы – 7,31–11,4 мг/л, активная реакция среды – 6,5–8,2 ед.
Гидрохимические параметры воды в бассейнах с клариевым сомом находились в следующем диапазоне: кислород – 6,1–9,12 мг/л; активная реакция среды – pH – 7,4–8,4 мг/л.
Условия водной среды в специализированных системах и установках формируются под воздействием следующих факторов: качество и состав воды, поступающей в систему, регулирование температурного, гидрохимического и кислородного режимов. Основные параметры среды в УЗВ сохранялись на постоянном уровне и менялись лишь незначительно, отмеченные изменения были кратковременными и негативного влияния не оказывали. За период выращивания температура воды находилась в диапазоне 21–28,5 °С, и среднее ее значение составляло 24,4 °С. Концентрация кислорода находилась в пределах нормы 7,31–11,4 мг/л, активная реакция среды 6,5–8,2 ед. Вода, поступающая в бассейны с рыбой, полностью отвечала нормативным требованиям. Имеются данные, что изменения рН в оптимальных пределах, специфич-

Таблица 1. Состав корма Coppens Supreme-15

Состав корма Coppens Supreme-15

ных для каждого вида рыб, способствует росту, при этом происходит снижение интенсивности дыхания, суточного рациона и расхода кислорода на единицу прироста.
Нитриты и нитраты в период выращивания объектов также находились в пределах нормы, что свидетельствовало о хорошей работе биологического фильтра, когда первая и вторая стадии нитрификации проходят нормально. Количество нитритов, наиболее опасных для рыб, находилось в пределах допустимой нормы – 0,1–0,2 мг N/л. Количество нитратов, которые менее опасны для рыб, не превышало 34 мг N/л. Общие гидрохимические показатели в УЗВ представлены в таблице 2.
За 6 месяцев выращивания клариевого сома и тиляпии были отмечены высокие показатели роста и выживаемости. Динамика показателей роста представлена в таблице 3.
Контрольные промеры проводились каждые 30 суток. Результаты выращивания анализировались, чтобы определить динамику показателей роста на каждом этапе. Абсолютный прирост имел различия в разные периоды и у клариевого сома варьировался от 92,5 до 258,3 г, а у тиляпии от 48,5 до 88,6 г.
Среднесуточный прирост массы у клариевого сома за весь период составил 6,65 г/сут. Он варьировался в пределах от 3,1 до 8,6 г/сутки на разных этапах. За весь цикл выращивания тиляпии среднесуточный прирост составил 2,4 г/сутки и в различные периоды имел значение от 1,6 до 2,9 г/сутки (рис. 1).
Среднесуточная скорость роста за весь период выращивания клариевого сома составила 1,74 %, при этом она менялась на каждом этапе в диапазоне 3,71–0,95 % с тенденцией к снижению. У тиляпии она составила 2,75 %, различаясь на каждом этапе выращивания в пределах от 9,6 до 0,75 % (рис. 2). Следует отметить, что среднесуточная скорость роста клариевого сома и тиляпии снижалась на каждом этапе, особенно при формировании репродуктивной системы и дальнейшем половом созревании, которое наступает в возрасте 4–6 месяцев. Это связано с тем, что у молодых особей белковый обмен полностью направлен на увеличение массы. Начиная от массы 500–600 г часть белкового обмена направлена на развитие и поддержание репродуктивной функции.
Максимальная интенсивность роста клариевого сома наблюдалась до возраста 5 месяцев. Далее,

Таблица 2. Гидрохимические показатели в УЗВ

Гидрохимические показатели в УЗВ

Таблица 3. Динамика показателей роста тиляпии и клариевого сома в УЗВ

Динамика показателей роста тиляпии и клариевого сома в УЗВ

после достижения половозрелости, интенсивность роста снизилась. На протяжении всего эксперимента выявлена неравномерность роста рыб. Так как у клариевого сома наблюдается выраженная иерархичность в выращиваемой группе, присутствует неравномерность роста, то на каждом этапе рыбу сортировали по разным возрастным группам, чтобы избежать всплеска каннибализма, который свойственен этому виду. Анализ роста клариевого сома выявил его высокие показатели в условиях оптимизации параметров водной среды.
Коэффициент массонакопления на протяжении выращивания клариевого сома варьировался в пределах 0,2–0,09 ед. на каждом этапе, а за весь период составил 0,1 ед. За весь цикл выращивания тиляпии он также составил 0,1 ед., а на каждом этапе различался в пределах от 0,2 до 0,06 ед. (рис. 3).
При индустриальном выращивании важно исключить негативное влияние окружающей среды на организм рыб, в связи с чем необходимо контролировать их функциональное состояние. Кровь – биологическая среда, позволяющая вовремя обнаружить напряженность в физиологии объекта выращивания и выявить причину ее возникновения.
Скорость оседания эритроцитов, определяющая общее состояние организма, а также наличие или отсутствие воспалительного или иных патологических процессов, при исследовании крови красной тиляпии в среднем составила 3,8 мм/ч. При этом индивидуальные значения СОЭ находились в пределах нормы, составляющей 2–10 мм/ч.
Уровень гемоглобина в крови тиляпии находился в пределах физиологической нормы и в среднем составил 61,18 г/л, что является признаком отсутствия негативного влияния факторов окружающей среды на организм рыб.
Уровень общего сывороточного белка – показатель нестабильный и находится в зависимости от множества факторов, таких как изменения условий среды обитания, рацион и условия питания, а также уровень энергетического обмена организма.
В крови тиляпии содержание сывороточного белка составило 41,3 г/л. Высокий уровень белка в крови свидетельствует о высокой питательности кормов, а также о высоких потенциях роста.
В процессе интенсивного выращивания для обеспечения своевременного контроля физиологического состояния объектов в условиях повышения уровня токсических веществ важно оценивать их физиологическое состояние. Проведенный гемато-

Показатели среднесуточного прироста поэтапного выращивания тиляпии и клариевого сома.

Рис. 1. Показатели среднесуточного прироста поэтапного выращивания тиляпии и клариевого сома.

логический анализ показателей крови клариевого сома, выращиваемого в условиях УЗВ, выявил, что в среднем они колебались в следующих пределах: СОЭ – 3–5 мм/час, гемоглобин – 58–65 г/л, общий белок – 23–29 г/л, холестерин – 2,4–6,7 ммоль/л, глюкоза – 3–5 ммоль/л.
В экспериментах В.А. Власова [15] при выращивании клариевого сома в УЗВ были получены достаточно близкие значения таких показателей, как среднесуточный прирост массы – 5–6 г, коэффициент массонакопления – 0,12–0,13 ед., общий белок – 34,7 г/л, глюкоза – 5,1 ммоль/л. Авторы других статей отмечали, что изучаемые показатели крови не выходили за пределы референтных значений [16].
По мнению К.В. Ковалёва [17], при выращивании производителей клариевого сома в УЗВ при

Показатели среднесуточной скорости роста поэтапного выращивания тиляпии и клариевого сома.

Рис. 2. Показатели среднесуточной скорости роста поэтапного выращивания тиляпии и клариевого сома.

Показатели коэффициента массонакопления поэтапного выращивания тиляпии и клариевого сома.
Рис. 3. Показатели коэффициента массонакопления поэтапного выращивания тиляпии и клариевого сома.

разных терморежимах можно считать нормой достаточно высокий уровень таких гематологических показателей, как гемоглобин (86–87 г/л) и СОЭ (8–8,7 мм/час).
Клариевый сом и тиляпия как теплолюбивые тропические виды во многом схожи. Эти 2 вида обладают экономической привлекательностью за счет быстрого роста, неприхотливости при выращивании, устойчивости к заболеваниям, короткого срока полового созревания, многократного нереста в течение одного года. Полученные результаты свидетельствуют об эффективности разведения в УЗВ таких перспективных и быстрорастущих видов.
Выращивание объектов аквакультуры в искусственно сформированной системе является экологически чистым производством, это очень важный критерий в сложившихся ныне экологических условиях. Новые разрабатываемые интегрированные методы внесут большой вклад в формирование современной отечественной индустрии рыборазведения, так как позволят получать экологически чистую рыбную продукцию круглый год.


У.С. Александрова1, А.В. Ковалева1, К.Д. Матишов2