Биологические основы рыбоводства

Биологические основы рыбоводства

ФГОУ ВПО

«Калининградский государственный технический университет»

Кафедра Аквакультуры

Контрольная работа

биологические основы рыбоводства

№ 2. Достижения рыбоводства в естественных водоёмах, масштабы развития, эффективность

рыбоводство водоем промысловый инкубация

Рыбоводство в естественных водоёмах - это комплекс мероприятий, обеспечивающих процесс воспроизводства рыбных запасов в водоёмах, их увеличение и качественное улучшение.

Основной целью естественного рыбоводства является воспроизводство и выпуск молоди ценных видов промысловых рыб в естественные водоёмы. Таких как осетровые, лососёвые, сиговые.

Занимаются разведением и подращиванием икры РЗ и НВХ. В последние годы эти предприятия выпускают ежегодно около 7-ми млрд. ценных промысловых видов рыб, в том числе 80 млн. осетровых, более 600млн. лососёвых, более 70 млн. сиговых, около 6 млрд. полупроходных и туводных рыб, а так же около 800млн. личинок Байкальского омуля.

Всего с учётом личинок в год водоёмы и водохранилища выпускается около 8 млрд. рыбопосадочного материала. Многие годы искусственное воспроизводство шло интенсивно, но объём систематически выпускаемой молоди не обуславливал увеличение промысловых уловов. Поэтому было решено улучшить качество выпускаемой молоди, оптимизировать сроки и условия выпуска на более благоприятные. И максимально сохранить генетические особенности воспроизводства популяции рыб.

В середине 60-х годов массово строились РЗ и НВХ, где в полной мере осваивались биотехнические приёмы разведения наиболее ценных промысловых рыб. Для того что бы восполнить ущерб нанесённый рыбным запасам гидростроительством и другой хозяйственной деятельностью.

Ярким примером деградации водных экосистем под влиянием антропогенного воздействия является Волго-Каспийский бассейн. После возведения волжского каскада гидростанций сократились площади нерестилищ осетровых в 10 раз, а антропогенное загрязнение водоёмов Волги, изменившее экологию, сократило видовые популяции промысловых рыб. При этом, например белуга лишилась нерестилищ на 100% . Такие же изменения произошли и на других рыбопромысловых бассейнах России.

В сложившихся условиях стабильность промысловых запасов ценных видов рыб в водоёмах России уже невозможна без эффективной работы рыбоводных заводов и нерестово-выростных хозяйств. Работы по увеличению рыбных запасов должны развиваться в двух направлениях: улучшения условий естественного размножения рыб и искусственное воспроизводство ценных промысловых видов. Потому что без искусственного воспроизводства уже невозможно сохранить и восстановить запасы промысловых рыб. Особенно таких ценных проходных видов как осетровые рыбы и лососёвые.

Например, на РЗ Сахалино-Курильского бассейна по воспроизводству кеты и горбуши была достигнута значительная эффективность за счёт увеличения средней массы выпускаемой молоди и оптимизации сроков выпуска. Промысловый возврат горбуши заводского происхождения составил около 10%. А доля горбуши и кеты в промысловых уловах в Сахалинской области соответственно составляет от 40 до 95%. /1/.

Рыбзаводы Европейской территории России: Ленинградская, Мурманская, Архангельская области, Кабардино-Балкарская и Карельская республики, Краснодарский край выпускают до 2млн. штук покатников лосося. И популяция атлантического лосося в реках Нева и Нарва существуют благодаря рыбоводству. А рыбоводы Карелии обеспечивают добычу онежского лосося на 60%. И популяция белорыбицы была восстановлена благодаря усилиям рыбоводов. Во внутренних водоёмах страны, в результате акклиматизации рыб и кормовых беспозвоночных ежегодно добываются десятки тысяч тонн рыбы.

Для снижения ущерба, наносимого рыбному хозяйству, для повышения эффективности размножения проходных, полупроходных и туводных рыб проводится рыб хозяйственная мелиорация - это увеличение площадей нерестилищ, применение на водохранилищах плавучих нерестилищ, а так же строительство в низовьях рек зарегулированных насыпных песчано-гравийных нерестилищ для осетровых и рыбца. Эффективность от установки нерестилищ ежегодно составляет до 15-18 тысяч тонн в промысловом возврате. Суммарная эффективность искусственного воспроизводства рыбных запасов ежегодно составляет более 100 тысяч тонн. Промысловый возврат объектов искусственного воспроизводства в России составляет 0.3-20%, в зависимости от вида выпускаемой молоди.

В настоящее время в России действует 150 предприятий, основной задачей которых является искусственное воспроизводство рыбных запасов. И спрос на продукцию аквакультуры постоянно растёт. Так как рыбные продукты, отличающиеся высокими вкусовыми и диетическими качествами, и являются существенным источником животных белков.

Кроме того рыба обладает лечебно-профилактическими свойствами. Она содержит все незаменимые соединения, необходимые человеку, такие как аминокислоты, ненасыщенные жирные кислоты, сдерживающие атеросклероз, а так же витамины и микроэлементы. По содержанию витаминов, рыба превосходит овощи и фрукты, за исключением витамина С. Поэтому со временем потребность в рыбной продукции в России будет возрастать. Так же имеет значение низкая себестоимость выращивания рыбы.

В последнее время наблюдается заметное снижение добычи морской и океанической рыбы, и вылова во внутренних водоёмах России, что ведёт к уменьшению среднедушевого потребления рыбы населением. Современный объём производства пресноводной рыбы не удовлетворяет потребление населения, и поэтому необходимо увеличить её потребление как минимум в 3 раза. В существующей экологической обстановке рыболовство не располагает большими потенциями роста. Современный объём промышленного вылова может быть увеличен всего на 20%. Связано это с уменьшением естественного воспроизводства в результате возрастающего отрицательного влияния деятельности человека на водоёмы это : плотины, судоходство, промышленно-бытовые и производственные стоки, орошение, и 17 лет массового браконьерства.

В настоящее время нерестовые площади составляют на Волге - 430га; на реке Урал - 226; на Дону - 170га.; на Кубани всего 20га. Эти нерестовые площади ещё позволяют сохранять маточное поголовье осетровых со всеми генетически-биологическими свойствами этих рыб./1/.

№ 29. Эколого-физиологические основы управления половыми циклами рыб при искусственном воспроизводстве. Методы гипофизарных инъекций, его значение в современном рыбоводстве

Для успешного размножения у рыб, необходимы оптимальные условия окружающей среды, для каждого вида разные. И даже у одного вида могут быть различия в экологии и временем нереста, а так же во времени созревания гонад. Так же в пределах вида имеются расы с осенне-зимним и весенне-летним нерестом. А так же с порционным видом икрометания. Это говорит о высокой степени адаптации рыб в размножении и это является основой прогресса вида.

В то же время, порой рыбы проявляют высокие требования к условиям внешней среды в период созревания гонад. Например, к таким рыбам относятся растительноядные рыбы, которые воспроизводятся в новых условиях благодаря только инъекциям гормонов гипофиза, либо его заменителей.

Для получения половых продуктов отлавливают производителей в период нереста, выдерживают до полного созревания, обеспечивая максимально оптимальные условия, например: непрерывная круговая циркуляция воды, для осетровых видов рыб. Это экологический метод.

Получение зрелых половых клеток на РЗ начало развиваться по двум направлениям. Это экологический метод и физиологический.

.        Создание благоприятных внешних условий

.        Воздействие на организм выдерживаемых рыб веществами, влияющими на половое созревание.

В настоящее время используют 3 метода: экологический, физиологический        и комбинированный (эколого-физиологический).

Экологический метод - производителей выдерживают в бассейнах и садках до полного созревания половых клеток. Где создаются максимально благоприятные близкие к естественным. Этот метод применяется для рыб с осенне-зимним икрометанием.

Физиологический метод - это стимулирование созревания половых клеток у рыб путём введения гормона гипофиза или его заменителей производителям с гонадами в IV-й и СЗ стадии, ускоряя их созревание/1,2/.

Комбинированный метод - применяется у осетровых и карповых. Сначала производителей выдерживают в садках, а затем, для ускорения созревания применяют инъекции суспензии гипофиза или его заменителя.

Первые гипофизарные инъекции в 1937 году выполнялись внутричерепным методом, так как считалось, что наибольшая часть гормонов гипофиза поступает непосредственно в полость мозгового желудочка. И первые эксперименты внутричерепных инъекций самкам корюшки, судака и леща, принесли хорошие результаты.

Второй - метод внутримышечных инъекций, в мышцы спины. Был применён в 1938 году Н.Л. Гербильским, и дал такой же результат, как и внутричерепной.

Введение препарата гипофиза рыбам в ΙV СЗ приводит к созреванию половых клеток, выводу спермы в выводные протоки семенника и овуляции. Большинство осетровыхрыб, и все полупроходные рыбы в весенней нерестовой миграции входят в реки с половыми железами ΙV СЗ. Эта стадия у самок характеризуется тем, что ооциты той порции икры, которая должна быть выметана в данном году, уже достигла максимальных размеров.

Однако ооциты ещё плотно окружены слоем фолликулярного эпителия и спаяны соединительной тканью. Опыты Н.Л.Гербильского показали, что при инъекции препаратов гипофиза можно получить зрелую икру, действуя на любое состояние яичника, соответствующее четвёртой стадии зрелости. Таким образом, применение метода гипофизарных инъекций ограничивается тем, что он даёт положительный результат, если самцы и самки находятся в состоянии ΙV СЗ или если рыбы находятся в стадии окончания трофоплазматического роста. На более ранние стадии МГИ не даёт положительного результата.

Для осенне-нерестящихся рыб был разработан свой вариант МГИ, когда вначале вводится тироксин - гормон щитовидной железы, а потом уже препарат гипофиза.

В настоящее время МГИ является основой для искусственного воспроизводства таких рыб: все осетровые рыбы, карп, судак, сазан, щука, хариус, рыбец и растительноядные рыбы китайского фаунистического комплекса. Так же внедряется в воспроизводство лососёвых рыб и сига. Благодаря этому методу стало возможным разведение растительноядных рыб на разных континентах. А так же образовалось новое направление - марикультура, благодаря чему появилась возможность управления численностью и ареалами ценных, промысловых, морских рыб.

Метод гипофизарной инъекции:

суспензию ацетонированного гипофиза в физиологическом растворе вводят производителям рыб двукратно внутримышечно или внутрибрюшинно.

суммарная доза ацетонированного гипофиза для самцов рыб, находящихся в преднерестовом состоянии, составляет от 1 до 5мг/кг массы рыбы, а для самок в аналогичном состоянии от 2 до 15мг/кг./1,2/

перспективным способом введения, позволяющим осуществить мягкое и продолжительное действие стимуляторов, является имплантация силастических и холестероловых капсул с гормональными препаратами./1;2/

№ 48 Аномальное развитие эмбрионов и причины отхода икры во время инкубации

Важнейшим абиотическим фактором, сильно влияющим на развитие эмбриона, является температура. Температурные условия, при которых происходит эмбриональное развитие в естественных условиях и при существующих методах инкубации икры, редко бывают оптимальными и не способствуют максимальному проявлению потенциальных возможностей ценных видов рыб. Оптимальные условия - это такие температуры, при которых наблюдается наибольшая скорость метаболизма.

Оптимальные температуры определяют, оценивая интенсивность обменных процессов на отдельных этапах, по изменениям потребления кислорода, строго контролируя морфологию. Минимальное потребление кислорода за определённую стадию развития будет соответствовать оптимальной температуре. Установлено, что в процессе развития оптимальная температура для весенне-нерестящихся рыб повышается, для осенне-нерестящихся - понижается. Причём на этапе формирования кровеносной системы она лежит за пределами температур, при которых происходит развитие в естественных условиях.

Развитие эмбрионов рыб происходит при постоянном потреблении из внешней среды кислорода и выделении диоксида углерода, а так же выделение аммиака, после распада белков. Концентрация потребляемого кислорода для каждого вида рыб разная. Например, для судака диапазон потребляемого кислорода варьирует от 2.0 до 42.7мг/л. При увеличении содержания кислорода до верхнего предела потребления кислорода, скорость развития эмбрионов возрастает, но если потребление значительно превышается, то эмбриогенез замедляется или полностью останавливается.

У эмбрионов проходящих инкубацию при различном потреблении кислорода, после вылупления, существенно отличаются в развитии. Наиболее типичные аномалии при пониженных концентрациях кислорода это: деформация тела, непропорциональное развитие, отсутствие отдельных органов, появление кровоизлияний в области крупных сосудов, образование водянок на теле и в желточном мешке.

Морфологическим нарушением, возникающем при повышении концентрации кислорода у эмбрионов, является резкое ослабление, или полное подавление эритроцитарного кроветворения. У щуки, например, при концентрации кислорода 42 - 45 мг/л, к концу эмбриогенеза эритроциты в кровяном русле исчезают полностью. А так же прекращается мышечная моторика и утрачивается способность реагировать на внешние раздражители.

Развитие эмбрионов рыб возможно в широком диапазоне концентрации диоксида углерода, однако при избытке диоксида углерода, количество нормально развивающихся эмбрионов снижается./1,4.3/ Проведённые опыты показали, что увеличение концентрации диоксида углерода в воде с 6.5 до 203,0 мг/л вызывает снижение выживаемости эмбрионов кеты с 86% до 2%, а при концентрации диоксида углерода 243мг/л - все эмбрионы погибают в процессе инкубации. Так же для эмбрионов леща, плотвы, густеры, синца концентрация диоксида углерода 12.1 - 15.4 ведёт к гибели, а так же снижение концентрации до 2.3-2.8мг/л ведёт к гибели.

Диоксид углерода играет важную роль в развитии эмбриона - увеличение способствует усилению мышечной моторики, облегчает диссоциацию оксигемоглобина эмбрионов, может повторно включаться в органические соединения тела.

Аммиак у костистых рыб является основным продутом азотистой экскреции и в период эмбриогенеза, так и во взрослом состоянии. В воде аммиак существует в двух формах: в форме недиссоциированных молекул NH3 и в форме ионов аммония NH4 . Соотношение между количеством этих форм зависит от температуры и pH. С повышением температуры и pH количество NH3 резко возрастает. Токсическое воздействие на рыб оказывает в основном NH3 . Действие аммиака на эмбрионов форели и лосося вызывает появление у них нарушений в развитии: вокруг желточного мешка появляется полость, заполненная голубоватой жидкостью, в головном отделе образуются кровоизлияния, постепенно снижается двигательная активность. Ионы аммония в концентрации 3.0мг/л вызывают замедление линейного роста и увеличение массы тела эмбрионов горбуши. В то же время нельзя забывать, что аммиак у костистых рыб может вторично включаться в реакции обмена с образованием нетоксических продуктов. Водородный показатель pH играет важную роль в различных физиологических процессах. В инкубационных аппаратах, из за малого пространства, показатель изменяется, в связи с накоплением в воде продуктов метаболизма эмбрионов., снижающих pH воды. Поэтому во время инкубации, при закислении воды, её необходимо подщелачивать, что бы pH соответствовал 6.5-7.5. При подаче воды в инкубаторы её необходимо очищать и обезвреживать, используя фильтры грубой и тонкой очистки, бактерицидные установки, а так же различные отстойники.

Негативно влиять на эмбрионы могут латунные и деревянные детали инкубатора. Воздействие ионов меди и цинка приводит к задержанию роста и развития, снижает иммунитет эмбриона. Вещества, попадаемые в воду из древесины, приводят к возникновению водянки и аномалиям в развитии внутренних органов. Поэтому для нормального развития необходима проточность.

Отсутствие проточности действует на эмбрионы так же как недостаток кислорода и избыток диоксида углерода. Эффективность водообмена зависит от циркуляции воды вокруг каждой икринки. Если у поверхности эмбрионов не происходит смены воды, то диффузия кислорода и диоксида углерода через оболочку не обеспечивает необходимой интенсивности газообмена и эмбрионы испытывают недостаток кислорода, не смотря на нормально насыщение инкубатора кислородом. У икры же лососёвых, которая инкубируется неподвижно, эффективный водообмен создаётся путём циркуляции воды перпендикулярно плоскости рамок с икрой - снизу вверх с интенсивностью от 0.6 до 1.6см/с.. Этому условию отвечает инкубационный аппарат ИМ - имитирующий условия водообмена в естественных нерестовых гнёздах.

Для инкубации эмбрионов белуги и севрюги оптимальными считаются расход воды в пределах 100-500 и 50 - 250мл. на одного эмбриона в сутки./1,3,4/ Перед вылуплением предличинок водообмен усиливают, что бы удалить продукты метаболизма и нормализовать газообмен. В последнее время большое значение приобретает вопрос о возможности выращивания проходных рыб в солоноватой воде с начала развития. Известно, что солёность 3-7%0 губительна для патогенных грибов и бактерий, а так же оказывает благотворное влияние на рост и развитие рыб. Установлено что эмбрионы сёмги и микижа обладают устойчивостью к солёности 6-7%0 во время набухания икры; 15-19 во время дробления и гаструляции; и 20-26 с этапа органогенеза до перехода к желудочно - печёночному кровообращению, а к периоду вылупления солёность 10-13%0. В воде солёностью 6-7%0 не только снижается отход, но и ускоряется рост молоди, развивается перезревшая икра, которая в пресной воде погибает. Так же в солоноватой воде появляется устойчивость к механическим повреждениям.

Так же на эмбрионы оказывает влияние солнечный свет. Прямые солнечные лучи действуют губительно, например, на эмбрионы и предличинки лососёвых рыб, поэтому выращиваются они в затемнённых инкубаторах. А у осетровых отсутствие света приводит к задержке развития, а попадание прямых солнечных лучей приводит к задержке роста, снижению жизнеспособности, и появлению уродов. Потому что икра осетровых, в природных условиях, развивается в мутной воде, и на значительной глубине.

Повышение жизнеспособности эмбрионов осуществляют при помощи препарата кронолактон - это бактерицидный препарат, повышающий резистентность организма рыб к различным заболеваниям и увеличивая выживаемость. Для повышения выживаемости эмбрионов применяются различные антиоксиданты, например: этоксихин, бутилированный окситолуол, нифлекс-Д, гвояколовая кислота, проилгаллат, дидулин, гидрохинон. Естественными регуляторами в раннем онтогенезе, являются витамины группы В, Е. А витамин В12 в концентрации 0.4-1.0мг/л.(2-6часов) на заключительной стадии эмбриогенеза повышает жизнестойкость личинок и предличинок к ядам органического и неорганического происхождения, что очень важно в нынешних условиях антропогенного загрязнения водной среды.

Так же для повышения жизнестойкости рыб на ранних стадиях онтогенеза используют такой нейропептид как даларгин. Это синтетический аналог опиатного пептида, который используется в медицине и рыбоводстве. Он повышает выживаемость икры, предличинок, личинок и молоди рыб, ускоряет темп роста, увеличивает прирост биомассы, снижает затраты на корма, что в свою очередь снижает себестоимость. Воздействие даларгина на раннем этапе эмбриогенеза увеличивает выживаемость эмбрионов и личинок разных видов рыб на 10-69%.

Так же, воду, поступающую в инкубаторы, стерилизуют при помощи бактерицидных ламп и установок. Что бы избежать развития патогенных грибов и возникновения такого заболевания как сапролегниоз, которое приводит к гибели икры в эмбриональный период и личиночный.

Рис.1 /5/

/1/ - Г.Г. Серпунин Биологические основы рыбоводства

/2/ - Козлов В.И., Кружилина Е.И. Справочник по аклиматизации водных организмов

/3/ - Кудерский Л.А., Шимановская Л.Н. Акклиматизация рыб: уловы 1986-1990гг.

/4/ - Карпевич А.Ф. Теория и практика акклиматизации водных организмов.

/5/ - <http://std3.ru/d0/64/1394531041-d0640357c038c1570c607ae89d6aae42.jpeg>