Автор: Andrew J. Ray, Ph.D. Thomas H. Drury Adam Cecil
Стаття від 19 червня 2017 року
Огляд на поживні властивості та вирощування креветок
Щойно отримана креветка з експериментальних систем
Оскільки закриті аквакультурні системи мають дуже слабкий водообмін та контрольовані витрати, а також зазвичай займають менше площі порівняно з традиційними ставками, цим системам приділяється більше уваги для покращення біозахисту та мінімізації використання води для вирощування морських видів усередині країни.
Ці інтенсивні закриті системи можна встановлювати в приміщеннях та поблизу основних споживачів для цілорічного вирощування, вони набирають популярності в багатьох регіонах, включаючи Сполучені Штати, де «закрите» вирощування креветок має цікаві можливості для подальшого розвитку.
Рециркуляційні аквакультурні системи з «чистою водою» (CW) і технологічні системи біофлоку (BF) є двома категоріями «закритих» аквакультурних систем. Системи CW зазвичай містять зовнішній біофільтр для нітрифікуючих бактерій і фільтри для видалення твердих частинок із води. Деякі системи мають також УФ-лампи для знезараження води. Такі системи зазвичай мають більше компонентів фільтрації води та вищі капіталовкладення і експлуатаційні витрати, порівняно з системами BF. Але, налаштувавши зовнішню біофільтрацію та забезпечити незмінні умови, системи CW можуть забезпечити більший контроль та стійкість системи, особливо стосовно розповсюдження азоту.
Системи BF мають велику кількість твердих частинок та велику щільність мікроорганізмів і їх єдиним зовнішнім фільтром є переважно фільтр, що фільтрує тверді частини. Незважаючи на те, що дана система включає менше обладнання, має менші капіталовкладення, а частини біофлоку можуть ще й забезпечити додаткове харчування креветкам, системою BF, як правило, важче керувати та вона потребує більше обладнання для аерації, щоб сприяти розвитку мікроорганізмів.
Ми провели це дослідження (узагальнення оригінальної публікації в Aquacultural Engineering 77 (2017) 9–14; https://www.sciencedirect.com/ science/article/abs/pii/S0144860916302084) з метою порівняння систем культивування CW та BF з точки зору продукції креветок, динаміки якості води та з метою оцінки внеску у поживність зважених часточок біофлоку у BF – системах.
Облаштування для дослідження
Цей проект проводився в дослідницькому центрі аквакультури університету штату Кентуккі (Frankfort, штат Кентуккі, США) у будівлі зі стінами з листового металу та напівпрозорим полікарбонатним дахом.
Шість ідентичних склопластикових ємностей – кожна з внутрішнім діаметром 153 см, робочою глибиною 74 см та об’ємом 1,36 м3 – були розташовані в два ряди по три; три резервуари були призначені для використання CW системи і три для BF.
Пост-личинки тихоокеанської білоногої креветки ( Litopenaeus vannamei ) (PL-12) були отримані від промислового постачальника (Shrimp Improvement Systems, LLC; Ісламорада, Флорида, США). Перш ніж помістити креветку в експериментальні резервуари, її підрощували в системі розплідника з чистою водою протягом 30 днів.
Один із резервуарів, який використовувався в експерименті за системи біофлок – зверніть увагу на характерний колір води.
Один із резервуарів за системою «чиста вода», який використовувався в експерименті.
Результати
Що стосується якості води, температури води, розчиненого кисню (РО) та солоності, то вони були в межах норми для тихоокеанської білоногої креветки. Рівень pH був відносно постійним у системі CW, та значно нижчим у системі BF, що, можливо, викликало певний стрес у тварин.
Система CW мала значно нижчу каламутність, завдяки додатковій механічній фільтрації; у системі BF каламутність була значно вищою, але це і не дивно -мати високу каламутність у системі biofloc.
Під час вимірювання рівню аміаку, показники були вищими в системі CW, що в результаті призвело до різної обробки води, але за весь період концентрація аміаку була нижчою за оцінені безпечні рівні для L. Vannamei.
Що стосується вирощування креветок, то тварини досягли значно більшого розміру (11,6 грама) при вирощуванні в системі CW, порівняно з 11,1 грамами в системі BF (таблиця 1), паралельно за системи вирощування у CW було значно більша кількість біомаси тварин. Коефіцієнт конверсії корму (кормовий коефіцієнт) в системі CW був 1,5:1, що значно краще, ніж 1,8:1 в системі BF. Виживаність креветок істотно не відрізнялася між CW та BF, але середня виживаність у CW була помітно вищою – 78%, на відміну від 69% у системі BF, що призвело до значно кращого вирощування креветок у системі CW.
Біофлок та система «чистої води РАС»
Таблиця 1
| Показники | Біофлок | Система «чистої води в РАС» |
| Індивідуальна вага (г) | 11,1 ±0,2 (10,8-11,3)а | 11,6±0,3 (11,1-12,2)б |
| Вироблена біомаса (кг/м3 ) | 1,7±0,0 (1,6-1,8)а | 2,0±0,1 (1,9-2,2)б |
| Швидкість росту (г/тиждень-1) | 1,4±0,0 (1,4-1,4) | 1,5±0,0 (1,4-1,5) |
| FCR (корм.коеф.) | 1,8±0,1 (1,7-1,8)а | 1,5±0,1 (1,3-1,6)б |
| Виживання (%) | 69±0,6 (68-70) | 78±4,3 (70-85) |
Таблиця 1. Остаточні дані про виробництво креветок для двох обробок наприкінці дослідження. Дані є середніми значеннями ±SEM (діапазон), букви верхнього індексу позначають значні відмінності (P<0,05) між методами лікування. Адаптовано з оригінальної публікації.
Висока концентрація твердих частинок (що спричиняють каламутність води) у системі BF були потенційною причиною відносно меншого росту креветок. Високі концентрації твердих частинок можуть збільшити розвиток шкідливих мікроорганізмів, які закупорюють зябра тварин та сповільнюють ріст креветок.
Різноманітні дослідження в науковій літературі повідомляють, що креветки, вирощені у ставках з наявністю у воді твердих частинок, показали значно кращі результати, ніж креветки, вирощені у солоній і чистій колодязній воді, що суперечить нашим результатам. Однак, ці дослідження проводилися при нижчій щільності посадки креветок та концентрації твердих частинок, аніж поточне дослідження, і, на відміну від нашого, було присутнє густе цвітіння водоростей і мейофауни.
Окрім цього, наші результати можуть відрізнятися від деяких попередніх досліджень, оскільки поживний внесок природної біоти, як-от біофлок, знижується при вищій щільності тварин у більш інтенсивних системах, тому біофлок, як харчова добавка може бути не настільки важливим у інтенсивних системах, як це є у традиційних напівінтенсивних ставках.
Рис. 1. Відсотковий внесок корму та біофлоку у вміст азоту в тканинах креветок відповідно до моделі змішування ізотопів двох зразків.
Що стосується динаміки ізотопів, ми перевірили рівні ізотопів C і N у креветках, кормах і біофлоках, щоб отримати оцінки того, звідки креветки отримують ці елементи. Ізотопи, як правило, вимірюються як співвідношення важких/легких, у цьому випадку C 13 /C 12 і N 15 /N 14 , і ці дані повідомляються як значення d в одиницях проміле (‰); точна формула представлена в оригінальній публікації.
Наші результати показали, що не було істотних відмінностей між значеннями d N 15 для креветок у двох варіантах обробки. Проте тварини, які вирощувалися в системі CW, мали значно нижчі значення d C 13 порівняно з креветками, які вирощувалися у BF, що вказує на те, що тварини в кожній системі отримували харчовий вуглець з різних джерел, і припускаємо, що біофлок міг бути джерелом вуглецю в системі BF.
Рис. 2. Відсотковий внесок корму та біофлоку у вміст вуглецю в тканинах креветок відповідно до моделі змішування ізотопів двох зразків
Вирощування креветок у системі BF не показало якогось покращення у порівнянні з виробництвом креветок в системі CW. На відміну від результатів інших пов’язаних досліджень, у нашому дослідженні biofloc, можливо, не дуже сприяв зростанню креветок, оскільки передбачуваний внесок N від biofloc до креветок у цьому дослідженні був дуже малим.
Перспективи
Результати нашого дослідження показують, що резервуари CW мали значно вищий рівень аміаку та pH, а резервуари BF мали значно вищі рівні нітратів, нітритів та каламутність.
Згідно з даними щодо стабільних ізотопів , BF забезпечує від 18 до 60 % вуглецю та від 1 до 16 % азоту в тканинах креветок. Але це не сприяло кращому вирощуванню креветок, оскільки за системи вирощування BF загальна біомаса креветок, індивідуальна вага та FCR була значно гіршою, порівняно з системою CW.
Рис. 3. Свіжа партія креветок, отримана з експериментальних систем. У Кентукі фермерські ринки виявилися придатними місцями для продажу свіжих креветок.
Неясно, що саме призвело до цих розбіжностей у виробництві креветок, але, можливо, це було пов’язано з різницею в якості води. Наші результати показують, що для вирощування у приміщеннях морських креветок системи рециркуляції аквакультури з чистою водою можуть бути більш продуктивним варіантом, ніж системи біофлоку.
