Д.б.н. Михеев В.П.

ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт пресноводного рыбного хозяйства» Россия

К ВОПРОСУ ОБОСНОВАНИЯ ОБЩИХ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ ПРЕСНОВОДНОЙ И МОРСКОЙ АКВАКУЛЬТУРЫ

В пресноводной аквакультуре с биотехнологических позиций рыбное хозяйство можно представить в виде экстенсивной (исходное состояние водоемов), полуинтенсивной (первый уровень повышения промысловой продуктивности водоемов путем более рационального использования естественной кормовой базы), интенсивной (второй уровень повышения продуктивности водоемов за счет использования низкобелковых искусственных кормов и естественной кормовой базы) и индустриальной (третий уровень повышения промысловой продуктивности водоемов за счет использования высокобелковых искусственных кормов) форм ведения хозяйства [1].

В морской аквакультуре примерно такие же уровни предлагается оценивать по типу использования кормовых ресурсов: ЕКБ (естественная кормовая база) и минеральное питание, ЕКБ+низкобелковые ИК, высокобелковые ИК (искусственный корм). При этим направлениям во времени происходит увеличение объемов производства продукции морской аквакультуры по сравнению с промыслом [2].

Исходное состояние пресноводных водоемов или экстенсивная форма хозяйства характеризуется следующими показателями:

В водоемах отсутствует возможность управлять рыбоводными процессами с целью увеличения промысловой продуктивности, поскольку водоемы не имеют рыбохозяйственных гидротехнических сооружений, других рыбоводных устройств. В них также невозможно и нерационально проведение многих рыбохозяйственных мелиоративных мероприятий: технических, химических, биологических и текущих. В водоемах преобладают аборигенные виды рыб и других гидробионтов, происходит их естественное воспроизводство. Накопление биомассы идет за счет естественных биоресурсов водоемов. Минерализация, деструкция всех поступивших в водоем и образовавшихся внутри него веществ происходит в пределах конкретного водного объекта или течением воды выносится за его пределы. В эвтрофных, мезотрофных водоемах могут возникать летние и зимние локальные кислородные заморы некоторых гидробионтов. Выход продукции, например, рыб составляет примерно 20 кг/га с колебаниями от 5 до 30 кг/га. Эта величина может быть принята за единицу для сравнения пресноводных водоемов и рыбоводных устройств разных типов по этому показателю.

Первый уровень повышения промысловой продуктивности пресноводных водоемов или полуинтенсивная форма хозяйства, использование в аквакультуре только естественной кормовой базы имеет следующие особенности.

Накопление биомассы происходит за счет естественных биоресурсов водоемов путем улучшения их использования и применения специальных интенсификационных мероприятий. При этом рыб не кормят искусственными кормами.

В водоемах преобладают аэробные процессы. Это связано с тем, что в этой форме аквакультуры используются преимущественно относительно мелководные водоемы, в которых основные процессы протекают в горизонтах воды, характерных для зоны эпилимниона и метолимниона крупных водоемов. На водном объекте могут быть построены рыбозащитные и некоторые другие рыбохозяйственные гидротехнические сооружения. В водоемы естественным способом поступает аллохтонные вещества с площади водосбора, искусственным способом - в виде удобрений. Промысловые запасы формируют преимущественно за счет вселения готового жизнестойкого посадочного материала объектов аквакультуры, имеется в наличии также естественное и искусственное воспроизводство. Выведение и минерализация аллохтонных веществ и метаболитов рыб и других гидробионтов происходит в пределах (внутри) водоема. Объемы минерализации аллохтонных веществ и продуктов обмена культивируемых гидробионтов обычно меньше (не превышают) возможности водоема к самоочищению, поэтому условия среды благоприятны для культивирования гидробионтов. Промысловая рыбопродуктивность водоемов увеличивается в несколько раз, по сравнению с исходным состояние водоема. Выход продукции, например, рыб достигает 100-300 кг/га в год. Промысловый запас получают путем промысла, использования рыбоводных методов получения товарной продукции, любительского рыболовства.

Пресноводная аквакультура. Применяется широкий набор рыбоводных технологий.

В озерных технологиях (циклический, поточный методы, выращивание товарной пеляди в заморных озерах и др.), которые больше тяготеют к северным регионам России, для посаженных в нагульные водоемы рыб пищей являются преимущественно организмы зоопланктона, зообентоса и нектона. За счет применения озерных технологий промысловую рыбопродуктивность озер можно увеличить почти до 100 кг/га [3].

В пастбищных технологиях, которые больше характерны для средней полосы и юга страны, вселенные в водоемы рыбы наряду с зоопланктоном, зообентосом и нектоном рыбы могут использовать фитобентос (белый амур), фитопланктон (белый и пестрый толстолобики), взвешенный детрит (толстолобики), донный детрит (линь, толстолобики), моллюсков (черный амур, вырезуб) и др. Обычно применение пастбищных технологий позволяет увеличить промысловую рыбопродуктивность водоемов свыше 100 кг/га.

При использовании биомелиоративных технологий за счет культивирования гидробионтов-биомелиораторов (белый и черный амуры, толстолобики, тиляпия, пресноводная креветка, др.) путем изъятия полезной продукции осуществляется регулярное удаление из водоемов избытка автохтонного органического вещества. В результате уменьшаются помехи для технических объектов. При этом в несколько раз возрастает промысловая рыбопродуктивность технических водоемов.

Специальный тип озерного хозяйств базируется на искусственном воспроизводстве, нагуле в озерах, водохранилищах и промысле в нерестовых реках жилых форм проходных рыб (озерный лосось, вырезуб и др.). Размеры повышения промысловой рыбопродуктивности озер и водохранилищ от использования этой технологии пока не установлены.

Выращиванию рыб и других гидробионтов в садках на транзите сестона. Как зоопланктофагов в садках различной конструкции можно выращивать, например, товарную пелядь, других сиговых рыб. Некоторые рыбы в садках также активно питаются фитопланктоном и детритом. К таким рыбам относятся, например, толстолобики. Имеется и ряд других технологий.

Морская аквакультура. Получение продукции морской аквакультуры за счет естественной кормовой базы и минерального питания растений, широко используется в практике морской аквакультуры [2].

Это, например, выращивание гидробионтов-фильтраторов в корзинах (садках) при постоянном транзите сестона. Так выращивают моллюсков (устрицы, морские гребешки, мидии и др.).

Сюда же можно отнести хозяйства лиманного типа, в которых не предусмотрено кормление рыбы искусственными кормами.

Проводятся значительные объемы работ по искусственному воспроизводству, нагулу проходных и полупроходных рыб в морях, их промысел в нерестовых реках [4].

К этой форме аквакультуры следует отнести выращивание морской капусты на веревках за счет постоянного транзита через плантации минерального питания. В мире объемы производства морской капусты весьма велики. Применяется и ряд других биотехнологий.

Второй уровень повышения промысловой продуктивности пресноводных водоемов или интенсивная форма аквакультуры, использование в аквакультуре низкобелковых искусственных кормов и естественной кормовой базы водоемов характеризуется следующими параметрами.

Используются мелководные водоемы различного типа, но главным образом это рыбоводные пруды. Рыбоводные процессы протекают в горизонте воды, соответствующему эпилимниону крупных водоемов, поэтому здесь преобладают аэробные процессы деструкции аллохтонных и автохтонных веществ. Водоемы имеют рыбохозяйственные гидротехнические сооружения. В водоемы обязательно вносят аллохтонные вещества в виде искусственных кормов и удобрений. Используют поликультуру рыб, в составе которой имеются виды, хорошо потребляющих искусственные корма. Предусмотрено вселение в водоемы жизнестойкого посадочного материала. Накопление биомассы происходит за счет искусственных кормов и естественной кормовой базы водоемов. Низкобелковые искусственные корма (содержание протеина 18-23%) в сочетании с естественной кормовой базой водоемов обеспечивают полноценное питание объектам культивирования. Выведение и минерализация метаболитов рыб происходит в пределах водоема. Объемы минерализации продуктов обмена гидробионтов не должны превышать возможности водоема к самоочищению. Поэтому в водоеме не происходит разрушение благоприятной среды обитания гидробионтов. Выход продукции зависит от применяемых технологий и может составлять от 200 до 7000 кг/га в год, в среднем примерно на 2 порядка выше выхода продукции исходного состояния водоемов. Продукцию получают в основном рыбоводными способами.

Пресноводная аквакультура. В настоящее время предлагается выделить три уровня ведения хозяйства: низкоинтенсивный, интенсивный и высокоинтенсивный.

Низкоинтенсивный уровень осуществляется при недостаточном обеспечении искусственными кормами. Нагрузка кормов на площадь водоема составляет значительно менее 10 г/м² в сутки.

При интенсивных технологиях (традиционная, непрерывная, комбинированные и др.) предусматривается полное обеспечение хозяйства искусственными кормами. Нагрузка искусственных кормов на площадь водоема не должна превышать 10 г воздушно-сухого корма на 1 м² площади водоема в сутки. В России за счет кормов из прудов в разных зонах прудового рыбоводства получают от 715 до 2040 кг/га товарной рыбы. За счет естественной кормовой базы рыбопродуктивность прудов в разных зонах рыбоводства РФ составляет от 88 до 310 кг/га.

В прудах с высокоинтенсивными технологиями за счет интенсификационных мероприятий более чем в 2 раза, по сравнению с интенсивной технологией, увеличивают ежесуточную дозу внесения кормов [5]. В результате выход товарной продукции в Московском регионе возрастает до 7000 кг рыбы с одного гектара (разработки ВНИИПРХ), на юге – до 10000 кг/га (разработки МГУ).

Морская аквакультура. Это направление, например, получило развитие в хозяйствах лиманного и некоторых других типов с видами рыб, которых кормят искусственными кормами. Используют различные корма, например, на основании зерна и сои.

Третий уровень повышения промысловой продуктивности пресноводных водоемов и устройств или индустриальная форма аквакультуры, основанная на использовании высокобелковых кормов, характеризуется следующими параметрами.

Используются специальные рыбоводные устройства: пруды, бассейны, садки, суда и др. Накопление биомассы происходит только за счет специально вносимого аллохтонного вещества в виде полноценных высокобелковых искусственных кормов. Объемы минерализации продуктов обмена гидробионтов превышают возможности пространства их обитания к самоочищению. И поэтому метаболиты рыб и других гидробионтов постоянно выводятся за пределы рыбоводного пространства, т.е. в водоемы-приемники или на специальных очистных сооружения. Выход продукции, например, рыб составляет 20000-100000 кг/га в год и выше, т.е. примерно на 4 порядка выше естественной. Продукцию получают рыбоводными способами.

Пресноводная аквакультура

Пруды. В прудах рыб (различные породы радужной форели, кумжа, арктический голец, хариус и другие) кормят высокобелковыми полнорационными комбикормами, полностью удовлетворяющими все потребности выращиваемых рыб. Пруды имеют полный комплект рыбоводных гидротехнических сооружений. Предусматривается высокий уровень водообмена. В зависимости от него в прудах можно содержать от 13 до 27 кг/м² товарной форели [6].

Бассейны. Используют бассейны с прямоточным, оборотным и замкнутым водоснабжением. Основными лимитирующими факторами среды в бассейнах являются температура воды, содержание растворенного в воде кислорода и метаболиты рыб и другой биоты, которыми стремятся управлять в процессе бассейнового выращивания гидробионтов. В зависимости от применяемых технологий получают от 10 до 100 и даже 200 кг/м²

Садки. Товарных садковых рыб предложено делить на три экологические группы: пелагические, донные эврифаги и хищники Пелагические эврифаги (форель, сиги, пелядь карп и многие другие) осваивают весь объем садка. Используют садки форелевого типа. Корм в основном едят в толще воды. В непроточных водоемах конечная плотность рыб не должна превышать 20 кг/куб. м, в проточных – значительно выше.

К донным эврифагам относятся осетровые (стерлядь, бестер, белуга, русский и сибирский (ленский) осетры) и ряд других рыб. Используются садки осетрового типа. Рыбы предпочитают держаться в придонных слоях воды и поедать корма со дна, стенок садков, в отдельных случаях - с поверхности воды. В непроточных водоемах конечная плотность рыб не должна превышать 10 кг/кв. м. В проточных водоемах могут быть использованы более высокие плотности рыб.

Хищных рыб (судак, щука, жерех и др.) в садках форелевого типа можно выращивать при кормлении только одной живой кормовой рыбой, в некоторых случаях снулой рыбой (сом). Плотность хищников может составлять 5-10 кг/м³.

Рыбоводные суда. Для рыбоводных работ предлагается использовать серийно выпускаемые на заводах живорыбные прорези и другие суда подобного типа. Установке судна в проточном водоеме обеспечивает содержание разных видов рыб при плотности посадки от 33 до 110 кг/м² в летний период. Эта технология рассматривается на примере выращивания товарной форели в потоках подогретой воды ГРЭС в зимний период, на водосбросах ГЭС в летний период с транспортировкой всей выращиваемой рыбы в судах между водотоками с подогретой водой и с естественной температурой.

Морская аквакультура. Эти технологии рассмотрены на примере выращивания рыб в садках. Предусматривается использование высокобелковых кормов для кормления рыб, которых выращивают при высоких плотностях посадки, получая значительную продукцию аквакультуры. Используют для этих работ закрытые бухты и открытые морские пространства. В фиордах и бухточках садках выращивают семгу. При этом фиксируют загрязнение акваторий. В садках выращивают угольную рыбу, которая является выносливым уроженцем северных вод Тихого океана. На открытых морских пространствах выращивают, например, кобию [2]. Проводятся практические работы со многими другими объектами.

В садки вносят большое количество искусственных кормов. Возникающие в результате отходы (метаболиты рыб, не съеденные остатки корма) подвергаются деструкции только за пределами рыбоводного пространства, т.е. в водоеме-приемнике этих отходов.

Деструкция отходов в водоеме-приемнике не должна разрушать благоприятную среду для гидробионтов на этой акватории. В связи с этим здесь, вероятно, для закрытых морских пространств могут быть введены ограничения по уровню кормления рыбы искусственными кормами, найденные для пресноводных водоемов: можно планировать применение суточных расходов сухого корма до 10-20 г на 1 м² акватории. Безусловно, эти показатели нуждаются в уточнении. В том случае, когда садки с рыбой размещают в зоне течения и отходы постоянно уносятся потоком воды, объемы производства рыбы по этой причине не ограничиваются.

Таким образом, представленные данные позволяют заключить, что повышение промысловой продуктивности водоемов и устройств в пресноводной аквакультуре и рост объемов производства в морской аквакультуре могут базироваться на общих биотехнологических основах.

Литература

1. Михеев В.П. Моделирование рыбоводных процессов в водоемах с естественной температурой воды. К 60-летию Пяловской опытной базы ВНИИПРХ.. – М.: Экон-Информ, 2014. – 126 с.

2. Джоэл К. Бурн. Как вырастить лучшую рыбу. NATIONAL GEOGRAPHIC Россия, июнь 2014, с. 83-101.

3. Мухачев И.С. Озерное рыбоводство. ТГСХА.- Тюмень, 2006. – 304 с.

4. Михеев В.П., Е.А. Мельченков, И.В. Михеева, А.В. Мышкин, Р.С. Ражуков, С.О. Горин. Искусственное воспроизводство, нагул и промысел проходных и полупроходных рыб в морях России. М.: «Экон-Информ», 2013. - с.147.

5. Федорченко В.И., Федорченко Ф.Г., Михеева И.В. и др. Типовая технология интегрированного производства рыбы и сельскохозяйственной продукции в прудовом и фермерском хозяйстве. Сб. научно-технической и методической документации по аквакультуре. – М.: ВНИРО, 2001. – с. 5-44.

6. Титарев Е.Ф.. Холодноводное форелевое хозяйство.. – М. – 2007. – 280 с.