Професор Бойд обговорює критичну змінну, що викликає стрес, яка може призвести до втрати апетиту або погіршення його, уповільнення росту та підвищеної схильності до захворювань.
Серед аквакультуристів добре відомо, що наявність природних харчових організмів обмежує виробництво креветок та більшості видів риб у ставках приблизно до 500 кг на гектар на одну культуру (кг/га/культуру). У напівінтенсивному вирощуванні з промисловими кормами та щоденним обміном води, але без аерації, виробництво зазвичай може досягати 1500–2000 кг/га/культуру, але за більшої врожайності кількість необхідного корму створює високий ризик низької концентрації розчиненого кисню. Таким чином, розчинений кисень (РК) є критично важливою змінною в інтенсифікації врожайності ставкової аквакультури.
Механічну аерацію можна застосовувати для збільшення можливої кількості корму, що подається, та забезпечення більшої врожайності. Кожна кінська сила на гектар аерації дозволить виробляти близько 10–12 кг корму/га щодня для більшості видів сільськогосподарських культур. Виробництво 10 000–12 000 кг/га/культуру не є чимось незвичайним при високій швидкості аерації. Ще більшої врожайності можна досягти у ставках та резервуарах з пластиковим покриттям та високою швидкістю аерації.
Рідко можна почути про задуху або стрес, пов'язаний з киснем, під час вирощування курей, свиней та великої рогатої худоби з високою щільністю, але ці явища досить поширені в аквакультурі. Будуть пояснені причини, чому розчинений кисень такий важливий в аквакультурі.
Повітря поблизу поверхні Землі містить 20,95 відсотка кисню, 78,08 відсотка азоту та невеликий відсоток вуглекислого газу та інших газів. Кількість молекулярного кисню, необхідна для насичення прісної води за стандартного атмосферного тиску (760 мілілітрів ртутного стовпа) та температури 30 градусів Цельсія, становить 7,54 мг на літр (мг/л). Звичайно, вдень, коли відбувається фотосинтез, вода у ставку зазвичай перенасичена розчиненим киснем (концентрація може становити 10 мг/л або більше у поверхневих водах), оскільки виробництво кисню в результаті фотосинтезу більше, ніж втрата кисню внаслідок дихання та дифузії в повітря. Вночі, коли фотосинтез припиняється, концентрація розчиненого кисню зменшується – іноді менше 3 мг/л часто вважається мінімально прийнятною концентрацією для більшості видів водних організмів, що вирощуються на фермах.
Наземні тварини дихають повітрям, щоб отримати молекулярний кисень, який поглинається через альвеоли в їхніх легенях. Риби та креветки повинні перекачувати воду через зябра, щоб поглинати молекулярний кисень через зяброві пластинки. Зусилля дихання або перекачування води через зябра потребують енергії, пропорційної вазі повітря або води, що входить до складу.
Буде обчислено вагу повітря та води, які необхідно вдихнути або прокачати, щоб опромінити дихальні поверхні 1,0 мг молекулярного кисню. Оскільки повітря на 20,95 відсотка складається з кисню, приблизно 4,8 мг повітря міститиме 1,0 мг кисню.
У ставку для креветок з водою, що містить солоність 30 ppt, при температурі 30°C (щільність води = 1,0180 г/л) концентрація розчиненого кисню при насиченні атмосферою становить 6,39 мг/л. Об'єм води 0,156 л містив би 1,0 мг кисню, а його вага становила б 159 грамів (159 000 мг). Це у 33 125 разів більше, ніж вага повітря, що містить 1,0 мг кисню.
Більше енергії витрачають водні тварини
Креветка або риба повинні витратити значно більше енергії, щоб отримати таку ж кількість кисню, ніж наземна тварина. Проблема стає ще більшою, коли концентрація розчиненого кисню у воді знижується, оскільки більше води потрібно перекачувати через зябра, щоб піддати їх впливу 1,0 мг кисню.
Коли наземні тварини витягують кисень з повітря, кисень легко відновлюється, оскільки повітря вільно циркулює, оскільки воно набагато менш щільне, ніж вода, наприклад, щільність повітря при температурі 25 градусів Цельсія становить 1,18 г/л порівняно з 995,65 г/л для прісної води тієї ж температури. У системі аквакультури розчинений кисень, видалений рибою або креветками, має бути заміщений дифузією атмосферного кисню у воду, і циркуляція води необхідна для переміщення розчиненого кисню з поверхні води в товщу води для риб або на дно для креветок. Вода важча за повітря і циркулює повільніше, ніж повітря, навіть коли циркуляція забезпечується механічними засобами, такими як аератори.
Вода містить набагато меншу кількість кисню порівняно з повітрям – при насиченні та температурі 30 градусів Цельсія прісна вода містить 0,000754 відсотка кисню (повітря містить 20,95 відсотка кисню). Хоча молекулярний кисень може швидко проникати в поверхневий шар водної маси, рух розчиненого кисню через всю масу залежить від швидкості, з якою насичена киснем вода на поверхні змішується з водною масою шляхом конвекції. Велика біомаса риби або креветок у ставку може швидко виснажити розчинений кисень.
Постачання кисню утруднене
Складність постачання кисню для риби чи креветок можна проілюструвати наступним чином. Державні стандарти дозволяють перебувати близько 4,7 людини на квадратний метр під час заходів просто неба. Припустимо, що кожна людина важить середньосвітову вагу 62 кг, тоді людська біомаса буде 2 914 000 кг/га. Рибам та креветкам зазвичай потрібна кисень для дихання близько 300 мг кисню/кг маси тіла на годину. Така вага рибної біомаси може вичерпати розчинений кисень у прісноводному ставку об'ємом 10 000 кубічних метрів, спочатку насиченому киснем при температурі 30 градусів Цельсія, приблизно за 5 хвилин, і тварини, що вирощуються, задихнуться. Сорок сім тисяч людей на гектар під час заходу просто неба не відчуватимуть жодних труднощів з диханням через кілька годин.
Розчинений кисень є критично важливою змінною, оскільки він може безпосередньо вбивати аквакультурних тварин, але хронічно низька концентрація розчиненого кисню створює стрес для водних тварин, що призводить до поганого апетиту, уповільненого росту та більшої сприйнятливості до захворювань.
Балансування щільності худоби та витрат кормів
Низький рівень розчиненого кисню також пов'язаний з появою потенційно токсичних метаболітів у воді. Ці токсини включають вуглекислий газ, аміак, нітрити та сульфіди. Як правило, у ставках, де основні характеристики якості води джерела води підходять для розведення риби та креветок, проблеми з якістю води будуть рідкісними, якщо забезпечується достатня концентрація розчиненого кисню. Це вимагає балансування швидкості зариблення та годівлі з доступністю розчиненого кисню з природних джерел або доповненого аерацією в системі розведення.
У зеленій водній культурі у ставках концентрація розчиненого кисню є найбільш критичною вночі. Але в нових, більш інтенсивних типах культур потреба в розчиненому кисні велика, і концентрацію розчиненого кисню необхідно постійно підтримувати за допомогою механічної аерації.
https://www.alibaba.com/product-detail/RS485-WIFI-4G-GPRS-LORA-LORAWAN_62576765035.html?spm=a2747.product_manager.0.0.771371d2LOZoDB
Різноманітні датчики якості води для вашого ознайомлення, ласкаво просимо до консультації
Час публікації: 30 вересня 2024 р.