ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РОСТА СИГОВЫХ РЫБ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ В ИНДУСТРИАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ
В основу расчета ожидаемого темпа роста сиговых рыб в
индустриальных условиях положена единая модель роста рыб,
которая описывается уравнением роста С.А. Баранова с соавторами
(1979):
где М1 и М2 – средняя масса рыб в начале и конце периода
выращивания, г; Δt – продолжительность периода, сутки; КМ – общий
коэффициент массонакопления.
Общий коэффициент массонакопления КМ включает
генетическую характеристику потенции роста – генетический
коэффициент массонакопления Кr и общий экологический
коэффициент Кэ, отражающий влияние на рост внешних факторов
среды:
Генетический коэффициент в период роста рыб от начала
малькового этапа развития и до начала полового созревания является
60
постоянной величиной, близкой к 0,18 при температуре воды 20 °С.
Эта температура известна как стандартная для многих биологических
процессов и находится в зоне оптимума для сиговых рыб (Кr20 = 0,18).
В период личиночного развития – от начала активного питания до
массы 0,1 г – генетический коэффициент не постоянен и зависит от
массы; при температуре 20 °С эта зависимость передается формулой:
где М – средняя масса личинок, г.
В оптимальных условиях, когда температура и другие факторы
внешней среды не тормозят рост рыб, накопление массы идет
пропорционально времени, и каждой потенциальной массе рыбы М
соответствует свой потенциальный возраст Z. Эта зависимость,
рассчитанная по уравнению 1, при условии, что Δt = ΔZ и Км = Кr,
представлена в табл. 1*. С помощью данных этой таблицы удобно
проводить целый ряд рыбоводных расчетов, характеризующих
скорость роста рыб и долю влияния на их рост условий выращивания.
Так, в оптимальных (идеальных) условиях время выращивания рыб от
массы М1 до массы М2 составляет разность их потенциальных
возрастов:
где ΔZ – потенциальный период выращивания, Z1 и Z2 –
потенциальный возраст рыб, масса которых М1 и М2.
В реальных условиях рыбы растут медленнее и период
фактического выращивания Δt всегда больше ΔZ. Отношение ΔZ к Δt
показывает, какая доля потенциальной скорости роста реализуется в
данных условиях, и выражается уже названным выше общим
экологическим коэффициентом Кэ:
* Все таблицы см. в конце статьи
Наличие вычислительной техники позволяет рассчитывать
общий экологический коэффициент и по формуле 2: Кэ = КМ / Кr20, при
этом КМ определяется по формуле 1:
К М М t М 3/ 1 / 3
Общий экологический коэффициент Кэ, в свою очередь,
дифференцируется на ряд частных экологических коэффициентов:
где КТ – температурный экологический коэффициент, Ккорм –
экологический коэффициент корма, КН – экологический коэффициент
совокупного действия неучтенных факторов, 2 О К – кислородный
экологический коэффициент. Накопленные до настоящего времени
данные позволили приближенно определить численные значения трех
частных экологических коэффициентов: КТ, Ккорм, 2 О К . Воздействие
остальных условий внешней среды на рост рыб еще не выяснено и
учитывается величиной коэффициента КН.
Как общий, так и частный экологические коэффициенты
изменяются в пределах от единицы (в оптимальных условиях) до нуля
(при полной остановке роста).
Температура воды является важным фактором, влияющим на
скорость роста рыб. В границах оптимальных температур эта
зависимость линейна. Эффективные для роста сиговых рыб
температуры несколько различаются у разных видов, однако для
ориентировочных расчетов взят весь диапазон этих температур и
предлагается единая формула KT = (t°-2°) / 18, по которой рассчитаны
частные экологические коэффициенты в зависимости от температуры
(табл. 2). При этом следует иметь в виду, что величины КТ в зонах
крайних значений температур недостаточно надежны.
Общий экологический коэффициент Кэ, отнесенный к
частному температурному коэффициенту КТ, позволяет рассчитать
биотехнический коэффициент Кб, который характеризует воздействие
на рост рыб всей совокупности биотехнических приемов и условий
выращивания рыб в хозяйствах, исключая температуру воды:
Возможен и другой способ расчета Кб - через КМ и Кr, помня,
что Кr для личинок – величина непостоянная:
Биотехнический коэффициент Кб точнее, чем общий
экологический коэффициент Кэ, способен отразить результативность
ведения хозяйства в разных рыбхозах с нерегулируемым
температурным режимом. Величина коэффициента Кб при кормлении
рыб искусственными кормами в хороших условиях выращивания не
превышает 0,8, минимальное значение 0,2 соответствует крайне
неблагоприятным условиям роста рыб.
Косвенно температура воды влияет на темп роста рыб через
качество применяемых кормов. При использовании живых кормов
экологический коэффициент корма равен единице (Ккорм = 1) во всем
диапазоне эффективных температур. Продуктивность искусственных
кормов рецептуры ГосНИОРХ зависит от температуры воды, и в
настоящий момент (до получения новых данных) предлагаются
следующие условные границы коэффициента Ккорм:
Экологический коэффициент совокупного действия
неучтенных факторов КН представляет собой сложный коэффициент,
из которого по мере накопления данных будут выделяться новые
частные коэффициенты, входя сомножителями в общий
экологический коэффициент Кэ. Относительно небольшой
практический опыт выращивания сиговых рыб индустриальным
способом дает возможность лишь приближенно определить величину
коэффициента КН, который чаще всего колеблется в пределах 0,5–0,6,
в благоприятных условиях он может достигать 0,7–0,8, а в
неблагоприятных снижаться до 0,3–0,4 за продолжительный период
выращивания. Прогнозируя рост рыб в новых хозяйствах, величину
КН следует принимать равной 0,5 (КН = 0,5). На действующих
хозяйствах его необходимо рассчитывать регулярно (подекадно и за
вегетационный сезон), чтобы затем при планировании роста рыб
пользоваться собственной величиной КН (по формуле 6).
Последний экологический коэффициент – кислородный 2 О К –
позволяет оценить влияние количества растворенного в воде
кислорода на скорость роста рыб. В условиях достатка кислорода
коэффициент 2 О К равен единице. При концентрации кислорода в воде
рыбоводной емкости (без значительного его градиента) ниже
критической величины, что оказывает тормозящее влияние на рост
рыб, коэффициент 2 О К рассчитывается по формуле:
, где О2кр – критическое, а О2ф – фактическое
содержание кислорода в воде, мг/л. Рассчитанные по этой формуле
величины 2 О К в зависимости от разности между критическим и
фактическим содержанием кислорода в воде приведены в табл. 3.
Критическое значение концентрации кислорода в воде зависит
от интенсивности дыхания рыб. В индустриальном рыбоводстве
мерой интенсивности дыхания рыб является удельный расход
кислорода – УРК. Для сиговых рыб О2кр в зависимости от расхода
кислорода в реальных температурных условиях УРКТ предлагается
рассчитывать по следующей временной формуле 0,3
В целях удобства использования этой зависимости в рыбоводных
расчетах данные вычислений О2кр приведены в табл. 4.
Удельный расход кислорода на дыхание рыб при стандартной
температуре 20 С и нормальном кислородном режиме (О2ф >О2кр)
определяется на основе известной для сиговых рыб зависимости
интенсивности потребления кислорода от массы рыб по формуле
0,23
Для приведения УРК20 к другой температуре вычисляется УРКТ по
формуле:
где УРКТ – удельный расход кислорода на дыхание рыб при данной
температуре, мгО2/с . кг; q – температурная поправка. Температурные
поправки, вычисленные по формуле: q 2,250,1t 20 , даны в табл. 6.
Перечисленные зависимости имеют большое практическое
значение в индустриальном рыбоводстве, так как позволяют
управлять режимом расхода воды и кислорода в бассейнах при
выращивании рыб. Так, связь между общей массой рыбы (средняя
навеска, умноженная на численность) и интенсивностью ее дыхания, с
одной стороны, и расходом воды через рыбоводную емкость и
содержанием доступного для дыхания кислорода в воде – с другой,
выражается зависимостью:
где УРКТ – удельный расход кислорода на дыхание рыбы в данных
условиях, мгО2/с . кг; Мобщ – общая масса рыб, кг; РКТ – общий расход
кислорода всей массой рыб, г; РВ – расход воды, л/с; ΔО2 –
использование кислорода из протекающей воды, мг/л, т. е. разность
концентраций на втоке и вытоке:
вток выток О О О2 2 2 , (10)
Исходя из этой зависимости можно определять общую массу
выращиваемой рыбы по известному (или заданному) расходу воды РВ
и ее кислородному режиму
а также рассчитывать потребление кислорода в емкости, т.е.
возможную концентрацию кислорода в вытекающей воде
При этом следует подчеркнуть, что все эти расчеты могут быть
удовлетворительными только для емкостей с практически одинаковой
концентрацией кислорода во всем их объеме, когда отсутствует
градиент распределения от втока к вытоку.
В свете новых представлений о росте рыб расчет потребности
в кормах наиболее удобно вести с использованием потенциального
суточного прироста (ПП), вычисленного в процентах от массы рыб и
приведенного в табл. 7. Суточный рацион кормления в этом случае
рассчитывается по формуле:
где С – суточный рацион кормления, % от массы; Кэ – общий
экологический коэффициент роста; КОП – коэффициент оплаты корма.
Рацион в массе корма вычисляется умножением величины С,
выраженной в процентах, на среднюю массу рыб (по результатам
взвешивания или расчета) и их численность по данным посадки с
учетом нормативного отхода
где С′ – суточная норма корма, г; М – среднештучная масса рыб, г;
n – число рыб в емкости, шт.; С – суточный рацион кормления, % от
массы.
Для определения общей потребности хозяйства в кормах за
сезон выращивания – Собщ – следует общий планируемый прирост рыб
(П) умножить на коэффициент оплаты корма (КОП):
Ниже приводятся примеры расчетов.