Резюме
Важливим сучасним напрямком досліджень є аквакультура, зокрема рибництво. Різке зменшення продукції рибальства та зростання попиту на рибні продукти підштовхнули різке зростання аквакультури в усьому світі. Ефективні методи управління в індустрії аквакультури, яка швидко змінюється, вимагають міждисциплінарного підходу до вивчення феномену, вирішення проблем, що виникають, і надання рекомендацій щодо сталого розвитку. У статті коротко описано технологічні розробки в аквакультурі та обговорено відкриті проблеми та напрямки досліджень моделювання економічного середовища в цій галузі.
Від рибальства до рибництва
Сучасне виробництво риби все більше базується на фермах. Морське фермерство та вирощування риби в штучних закритих приміщеннях, відоме як вертикальне фермерство, розвивається неймовірно швидко (Invergowrie 2019). У 2014 році виробництво вирощеної риби перевищило обсяги виловленої риби. Крім риби, аквакультура виробляє значну кількість водних рослин. Світове виробництво риби та водних рослин в аквакультурі досягло 101,1 мільйона тонн у 2014 році на загальну суму 165,8 млрд. дол. США (FAO, 2016).
Вирощена на фермах продукція становить зростаючу частку міжнародної торгівлі рибою. Сектор аквакультури зробив значний вплив у всіх регіонах, постачаючи на місцеві та міжнародні ринки поживні та привабливі продукти. Розведення риби є дуже ефективним способом виробництва тваринного білка: 100 кілограмів рибного корму можуть генерувати виробництво до 15 разів більшого обсягу протеїну, ніж еквівалентні обсяги кормів, яких згодовують ВРХ. Крім того, вирощування риби все менше залежить від природних циклів і пори року.
Стрімка експансія аквакультури суттєво сприяла збільшенню споживання риби. Креветки, лосось, тиляпія, коропові і сомоподібні в даний час здебільшого вирощуються на фермах, а не виловлюються в природі, що знижує ціни на них і збільшує диверсифікацію продукції. Майбутній попит на продукцію рибного господарства спричинить зростання виробництва аквакультури, яке, як очікується, зросте на 40% у наступне десятиліття. Майбутнє зростання виробництва та споживання риби в основному відбуватиметься за рахунок аквакультури.
Аквакультура залишатиметься одним із найшвидше зростаючих секторів виробництва продуктів тваринництва завдяки диверсифікації видів, виходу у нові сфери та впровадженню інноваційних ресурсозберігаючих технологій у рибництві. Ефективні управлінські рішення в цій галузі, що швидко змінюється, вимагають нових рекомендацій на основі даних, підкріплених науковим міждисциплінарним підходом і передовим моделюванням. Фермерам потрібні прості та ефективні рекомендації для полегшеного пошуку зв’язків між циклами поживних речовин і утриманням видів, що вирощуються (Hasan & New 2013). Краще розуміння цих процесів є ключовим для практики сталого ведення рибництва та зниження пов’язаних з цим витрат.
Інновації у галузі аквакультури
Зростання економіки аквакультури багато в чому визначається інноваціями. Риба – продукт що швидко псується. Постійний технологічний розвиток технологій збереження, консервування та обробки риби, таких як теплова обробка, пакування та зберігання, призводить до посилення ринкової конкуренції та диверсифікації продукції. Технології вирощування, переробки та транспортування риби суттєво відрізняються залежно від регіону та країни. Понад дві третини виробленої риби споживається в замороженому та обробленому вигляді в Європі та Північній Америці, на відміну від Азії, де в основному продається жива риба. свіжої або охолодженої риби, 12% в’яленої, солоної або копченої риби, 13% консервованої риби та 30% замороженої риби (FAO 2016). Давайте коротко розглянемо проблеми, пов’язані з транспортуванням продукції аквакультури. Перевезення живої риби варіюється від простого транспортування риби в поліетиленових пакетах, насичених киснем, до спеціально розроблених складних вантажівок, які регулюють температуру, кисень і забезпечують рециркуляцію/очищення води. Останні інновації в охолодженні та виробництві льоду сприяють зростанню поширення свіжої риби та зниженню пов’язаних з цим витрат. Однак менш розвинені країни не мають достатньої інфраструктури, такої як надійне електропостачання, питна вода, дороги, льодогенератори, холодильні системи,
транспортні та складські приміщення. У розвинених країнах маркетинг і транспортування живої риби підлягають суворим санітарним нормам і стандартам якості.
Аутсорсинг переробки риби також є важливим фактором, який слід уважно оцінити та розглянути. Наприклад, заморожена риба з ринків Європи та Північної Америки відправляється до Китаю, Індії, В’єтнаму та інших азійських країн для філетування та пакування, а потім повторно імпортується вже у переробленому вигляді. Подальший аутсорсинг виробництва в країни, що розвиваються, стримується санітарними нормами, зростанням вартості робочої сили та транспортних витрат. Ці фактори спричиняють зростання цін на рибу та зміни практики дистрибуції та переробки.
Лососівництво: з моря до суходолу
Лососівництво є однією з найбільш швидкозростаючих харчових галузей у світі, головним чином завдяки технологічним інноваціям (Asche & Bjørndal, 2011). Це гарний показовий приклад для ілюстрації досягнень і проблем сучасної аквакультури.
Норвегія є лідером у вирощуванні сьомги, і увійшла в цю галузь у 1980-х роках, десятиліттями раніше, ніж будь-яка інша країна. Країна 2018-го року виробила 50% світового обсягу виробництва сьомги, що вдвічі більше, ніж Чилі, і в сім разів більше, ніж США. Норвезькі компанії успішно конкурують у світовому масштабі, тому що вони розробили та впровадили найкращі бізнес-практики, підкріплені усеохопними дослідженнями на основі великого обсягу даних. Норвегія володіє величезною базою даних про виробництво сьомги, які збиралися протягом десятиліть. Норвезькі фермери, які вирощують лосося, сплачують інвестують в дослідження та розробки шляхом відрахування обов’язкового платежу в розмірі 0,3% від вартості експорту, і ці кошти призначені для Норвезького фонду дослідження морепродуктів. Як наслідок, Норвегія зберігає лідируючі позиції як у сталому розведенні сьомги, так і в пов’язаних дослідженнях. За традиційного морського культивування сьомги підрощування молоді триває 12-18 місяців. Потім їх переміщують у плавучі морські сажалки й годують ще 12–24 місяці до вилучення як товарної риби. У той же час морське рибництво, здається, забруднює відкриті джерела води та навколишнє середовище. Тому все більше країн забороняють або вводять великі податки на морське рибництво.
Норвегія нещодавно посилила галузеві правила з екологічних міркувань, що відкрило вікно можливостей для більш технологічно просунутого наземного/суходільного вирощування сьомги (Bjørndal and Tusvik, 2019). Незважаючи на більші інвестиції, наземне господарство вирощує рибу цілий рік, має менший вплив на навколишнє середовище та коротші виробничі цикли (ротація врожаю) (Poppick, 2018). Поточна ситуація в норвезькій лососевій промисловості ілюструє, як суворі екологічні норми та відповідна державна політика призводять до посилення конкуренції та стимулюють істотні технологічні вдосконалення у рибництві та виробництві продуктів харчування.
Моделювання та управління в аквакультурі
Вирощування риби – це складне багатоетапне виробництво, яке передбачає поєднання технологій, виробничих потужностей, обладнання, простору, робочої сили, кормів та інших факторів (Guttormsen, 2008). Hasan і New (2013) наголошують на необхідності оптимізації внутрішньогосподарських методів управління аквакультурою та економіки рибництва.
Інтенсивні міждисциплінарні спільні дослідження необхідні для ефективного управління процесами аквакультури та розробки рекомендацій щодо сталої політики. Існуючі моделі необхідно налаштувати для опису конкретних технологій ведення рибництва. Найважливіші розширення полягають у врахуванні багатоетапного характеру процесів рибництва, детальної структури різноманітних операційних витрат та їх залежності від сучасних тенденцій технологічного розвитку, факторів навколишнього середовища та державних регуляторних актів. Теоретичні результати повинні бути перевірені шляхом моделювання на галузевих даних.
Моделі структурованих за віком експлуатованих популяцій (Anita 2000, Iannelli and Milner 2017, Hritonenko and Yatsenko 2013) представляють сучасний підхід до моделювання, перспективний для економічного аналізу галузі аквакультури в цілому, а також для раціонального управління окремими фермерськими підприємствами. Його можна модифікувати для різних видів риб і водних рослин.
Hritonenko та Yatsenko (2007, 2012) дослідили та виявили структуру оптимальних залежних від віку засобів контролю збирання врожаю/облову товарної риби, які можна прийняти як проксі для періоду ротації. Guttormsen (2008) змоделював оптимальну ротацію в рибництві, враховуючи коливання вихідної ціни через сезонність попиту та пропозиції. Наступною кінцевою метою є встановлення зв’язку між оптимальною ротацією облову товарної продукції та технологічними змінами.
Інновації в сучасних галузях сільського господарства мають різні форми. Удосконалення у фільтруванні та циркуляції води дозволяє наземним/суходільним рибним фермам збільшувати розміри та виробництво. Такі ферми краще використовують виробничі потужності та потребують менше води (Poppick, 2018). На землі закриті “вертикальні” ферми також виробляють урожай цілий рік, споживаючи менше води, ніж їхні традиційні конкуренти (Intergowrie, 2019). Таким чином, контроль за ротацією врожаю стає можливим напрямком управління в сталому виробництві харчових продуктів, як на землі, так і у воді.
Посилання
Anita, S. (2000). Analysis and Control of Age-Dependent Population Dynamics, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht.
Asche, F. Bjorndal T. (2011). The Economics of Salmon Aquaculture. Second Edition, Wiley-Blackwell, Chichester.
Bjørndal, T., Tusvik, A. (2019), Economic analysis of land based farming of salmon, Aquaculture Economics & Management, 23, 449 475.
FAO (2016). The State of World Fisheries and Aquaculture 2016. Contributing to food security and nutrition for all. Rome, Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), 200 pp.
Guttormsen, A. (2008). Faustmann goes to the sea: optimal rotation in aquaculture, Marine Resource Economics 23, 401-410.
Hasan, M.R., New, M.B., eds. (2013). On-farm feeding and feed management in aquaculture.
FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper No. 583. Rome, FAO, www.fao.org/docrep/019/i3481e/i3481e00.h
Hritonenko, N., Yatsenko, Y. (2007). The structure of optimal time- and age-dependent harvesting in the Lotka-McKendrick population model, Mathematical Biosciences, 208, 48-62.
Hritonenko, N., Yatsenko, Y. (2012). Bang-bang, impulse, and sustainable harvesting in age structured populations, Journal of Biological Systems, 20, 133-153.
Hritonenko, N., Yatsenko, Y. (2013). Mathematical Modeling in Economics, Ecology and the Environment. Second Edition, Springer, New York.
Iannelli, M., Milner, F. (2017). The Basic Approach to Age-Structured Population Dynamics: Models, Methods and Numerics, Springer, Dordrecht.
Invergowrie (2019). New ways to make vertical farming stack up, The Economist, 08/31/2019, p.12, 60-61
Poppick, L. (2018). The Future of Fish Farming May Be Indoors, Scientific American, 09/17/2018, <span style=”background-color: highlight;”>https://www.scientificamerican.com/article/the-future-of-fish-farming-may-be-indoors/</span>
