Исследования особенностей технологии выращивания клариевых сомов при использовании установок замкнутого цикла проводились в Казанском государственном энергетическом университете в учебно-исследовательской лаборатории «Искусственного воспроизводства рыб и аквапоники» кафедры «Водные биоресурсы и аквакультура». Объектами исследований являлись особи африканского клариевого сома, полученные методом искусственного воспроизводства и выращенные в установке замкнутого цикла. Для контроля характеристик роста рыб старшего возраста и использования рыб в воспроизводстве проведено их индивидуальное электронное мечение путем внедрения микрочипа.
С 1970 года объем производства продукции аквакультуры растет на 7,5% в год, потребление рыбы растет быстрее, чем потребление всех других продуктов (Рис.1), содержащих животные белки — мяса, молочных продуктов, молока — 2,1% в год [1].
Рис. 1. Производство рыбы во внутренних водоемах по [1]
В связи с увеличением численности населения и сокращением уловов в мировом океане остро ставятся задачи интенсивной эксплуатации искусственных экосистем — УЗВ. При выращивании товарной рыбы индустриальными методами эффективное производство будет формироваться ценными объектами аквакультуры. В последние десятилетия растет общее число зарегистрированных ФАО [1] видовых позиций коммерческой аквакультуры — с 472 до 622 к настоящему времени. К видам, с высокой скоростью ежегодного прироста продукции, относятся клариевые сомы (Рис. 2).
Рис. 2. Производство сазана, тиляпии нильской и клариевых сомов в аквакультуре мира по [1]
По данным ФАО с 2010 по 2018 годы возросло производство клариевых сомов (Рис. 2, 3). Африканские клариевые сомы могут жить при высоких концентрациях метаболитов и обладают терпимостью к низкому содержанию кислорода в воде. Эти качества делают их перспективными объектами аквакультуры для выращивания в установках с замкнутым циклом водообеспечения или в индустриальных хозяйствах на теплых водах [2-6] (Рис. 4).
Рис. 3. Производство клариевых сомов в мире по [1]
Именно в установках замкнутого цикла возможно значительное увеличение продуктивности водной экосистемы. Одновременно, выращивание рыбы ведется по технологиям замкнутого цикла, ресурсосбережения. Африканский клариевый сом относится к классу Лучеперых рыб (Actinopterygii), отряду Сомообразные (Siluriformes), семейству Клариевые (Clariidae), роду Кларии (Clarias). В систематическом плане семейство клариевых сомов (Clariidae) включает 15 родов в которых насчитываются 100 видов, распространенных в регионах Африки, Юго-Восточной и Малой Азии [4].
Рис. 4. Клариевые сомы (Clarias gariepinus) на кафедре «Водные биоресурсы и аквакультура» ФГБОУ ВО «КГЭУ»
Наличие наджаберного органа для дыхания атмосферным кислородом, позволяет существенно упростить его содержание при увеличенной плотности посадки [6, 7, 8]. Клариевый сом обеспечивает плавучесть с помощью воздуха, поступающего из разветвлённой наджаберной полости (Рис.5), в которой находится наджаберный орган. С его помощью кларии способны потреблять кислород из воздуха. Второй важной его особенностью при внедрении в массовое товарное производство является его теплолюбивость.
Рис. 5. Внешний вид наджаберного органа дыхания клариевого сома
Важные для понимания технологических особенностей работы с этим объектом аквакультуры биологические особенности клариевых сомов — это отсутствие сформированного наджаберного органа у молоди сомов и связанные с этим высокие требования к параметрам среды на первом этапе жизни. Появление на втором месяце жизни сформированного наджаберного органа, позволяющего сомам жить комфортно в условиях дефицита кислорода.
Цель и задачи данного исследования — рассмотреть особенности технологии выращивания клариевых сомов при использовании установок замкнутого цикла.
Материал и методы исследований. Исследования проводились в Казанском государственном энергетическом университете в учебно-исследовательской лаборатории «Искусственного воспроизводства рыб и аквапоники» кафедры «Водные биоресурсы и аквакультура». Объектами исследований являлись особи африканского клариевого сома, полученные методом искусственного воспроизводства и выращенные в установке замкнутого цикла. Для контроля характеристик роста рыб старшего возраста и использования рыб в воспроизводстве проведено их индивидуальное электронное мечение путем внедрения микрочипа (Рис. 6).
Рис. 6. Введение электронного микрочипа с помощью стерильного одноразового шприца
Результаты и их обсуждение. Товарное выращивание клариевых сомов состоит из ряда производственно-технологических этапов (Рис.7).
При проведении первого технологического этапа — получения молоди — нами использовались самки, выращенные в условиях УЗВ кафедры «Водные биоресурсы и аквакультура» ФГБОУ ВО «КГЭУ» массой 560 до 4000 г. Средняя рабочая плодовитость самок клариевого сома составила 72,8 тыс. шт. Процент оплодотворения икры по результатам подсчета варьировал от 68 до 89%. Средняя масса икринки составила — 1,85 ± 0,01 мг.
В результате проведенных экспериментов показана возможность подготовки к нересту при содержании в УЗВ. Все технологические приемы искусственного воспроизводства рыб оказались применимыми по отношению к клариевому сому. Для инъецирования клариевых сомов была использована суспензия сурфагона. При стимуляции производителей суспензией сурфагона в концентрации 3 мг на 1 кг массы тела сома с добавлением растительного седативного препарата — раунатина — Раувольфии алкалоидов был получен наилучший результат.
Рис. 7. Производственно-технологические этапы выращивания Clarias gariepinus
Икра самок получалась сцеживанием половых продуктов после инъецирования и выдерживания в условиях УЗВ. Необходимость забоя самцов для получения половых продуктов высокого качества затрудняет процесс формирования маточного поголовья и селекционный отбор производителей.
Рис. 8. Семенники, икра и осеменение икры Clarias gariepinus
После инъецирования через 10-16 часов отбирались половые продукты (Рис.8). Икра посуху поливалась молоками из разрезанных семенников.
При проведении экспериментов использовались самцы разного возраста — от 9 мес. до 3-х лет. Средняя масса гонад соответственно составила 10,64 г, варьируя от 0,43% до 1,02% от массы тела.
Построение технологического процесса содержания сомов определяет их готовность к участию в воспроизводстве. Вариантом воспроизводства может служить получение половых продуктов после стимуляции сурфагоном и раунатином. При проведении экспериментальных работ выявились и некоторые проблемы: самки клариевого сома не всегда отдавали икру, которая успешно развивалась. Такие экологические факторы как сочетание изменения уровня воды и температурного режима положительно сказывались на результативности процесса получения икры. Для оценки степени готовности самки к отдаче икры нами использован зонд для отбора ооцитов у самок клариевых сомов (Рис.9).
Рис. 9. Патент на полезную модель зонда для отбора проб ооцитов Clarias gariepinus
Инкубация проходила в аппаратах Вейса после обесклеивания икры. Через 20 часов после оплодотворения при температуре воды 27℃ начался выклев первых личинок, а еще через 4-6 часов наблюдался их массовый выклев (Рис.10).
Рис. 10. Икринки, личинки и молодь клариевых сомов выращенная на кафедре «Водные биоресурсы и аквакультура» ФГБОУ ВО «КГЭУ»
Анализ весового роста молоди клариевого в размерно-весовой группе от 1 до 50 г (Рис.11) показал, что максимальный среднесуточный прирост клариевого сома — 95,24% от массы тела. Норма кормления для молоди составляла 20% от массы тела в сутки. Изменение массы Clarias gariepinus в зависимости от абсолютной длины представлено для молоди и растущих рыб на Рис. 12. За первый месяц жизни кларии достигают 3-5 и более грамм.
Рис. 11. Фактический весовой рост молоди Clarias gariepinus
Водообмен должен обеспечивать качество воды в рыбоводных емкостях в пределах, рекомендованных для УЗВ норм. Содержание растворенного кислорода в воде на вытоке должно быть не менее 5 мг/л. Это связано с тем, что наджаберный орган дыхания у молоди еще не сформирован. Уровень воды в бассейнах с молодью вначале рекомендуется 30 см при максимальной скорости течения до 1 см/сек. Обеспеченность кормом на этом этапе чрезвычайно важна, поскольку не ритмичное внесение корма приводит к увеличению каннибализма. Поэтому целесообразно кормление молоди проводить с помощью автокормушек, которые позволяют молоди потреблять корм в любое время суток. Выход молоди варьировал от 78-87% в разных размерных группах.
Рис. 12. Изменение массы молоди Clarias gariepinus в зависимости от абсолютной длины тела
Целесообразна сортировка молоди в возрасте 2 недель на две размерные группы: более 1 г и менее 1 г. «Мелкие» особи при дальнейшем выращивании молоди не разделяются существенно по массе (Рис.13). «Крупных» рекомендуется отсортировать в отдельную группу, что обеспечит снижение проявлений каннибализма и формирование 1-й товарной быстро растущей группы.
Рис. 13. Молодь Clarias gariepinus
Выровненные по размерно-весовым характеристикам клариевые сомы могут выращиваться с плотностью до 10 тыс. шт/м3, поскольку к этому возрасту у них формируется наджаберный дыхательный орган. Максимальная скорость течения воды может быть увеличена до 3-5 см/сек. Смена воды в рыбоводных емкостях осуществляется до трех раз в сутки и контролируется по уровню накопления в ней метаболитов рыб. Суточный рацион снижается с 20% до 6-7%. К концу второго месяца выращивания средняя масса особей составляет около 50 г.
Следующий этап выращивания может быть назван этапом выращивания товарной рыбы. На Рис. 14 представлен весовой рост клариевых сомов. К 120 суткам выращивания масса самок варьировала от 560 г до 700 г. Особенностью этого периода является снижение требований к качеству используемой воды, снижение потребности рыб в кислороде в связи с наличием наджаберного органа. Для кормления рыб использовались специализированные комбикорма для клариевых сомов Alltech Coppens — GROWER-13 EF — в виде плавающих гранул размером 2-4,5 мм. Рацион снижался от 6-7% от массы тела рыб у рыб массой 30 г до 2,5% у рыб массой более 1500 г.
Рис. 14. Изменение массы Clarias gariepinus во времени
Коммерческого размера — 1200 г сомы, входящие в группу «крупных» достигли к 8-9 месяцам, рыбы в группе «мелкие» — к 10-11 месяцу жизни. Такой разброс в массе рыб позволяет организовать производственный цикл с длительным этапом реализации товарной рыбы.
Рис. 15. Изменение массы чипированных самцов Clarias gariepinus
Проведенное исследование выявило, что при дальнейшем росте сомов отмечается его высокий темп как у самок, так и у самцов (Рис.14, 15). Это свидетельствует об экономической целесообразности выращивания клариевых сомов до 5 кг и более, как элитной ценной продукции.
Как показали проведенные исследования, клариевый сом — один из наиболее эффективных объектов современной индустриальной аквакультуры на базе УЗВ. Оптимизация условий содержания и кормления существенно повышает продуктивность. Дальнейшее развитие аквакультуры клариевого сома требует повышения качества и доступности посадочного материала. Это ставит задачи развития технологий работы с половыми продуктами и производства молоди.
Авторы: М.Л. Калайда, М.Ф. Хамитова, Е.С. Пиганов, А.А. Калайда, ФГБОУ ВО «Казанский государственный энергетический университет», Россия, Казань
Источники
[1] Состояние мирового рыболовства и аквакультуры. 2020. Меры по повышению устойчивости / Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. — Рим, 2020. — 205 с.
[2] Власов В. А. Выращивание африканского сома в индустриальных условиях // В. А. Власов, М. Фатталахи, А. О. Касумян // Современное состояние и перспективы развития аквакультуры в России. — М.: МСХ РФ. — 2007. — С. 41-50.
[3] Никифоров А. И. Особенности морфологического строения африканского сома Clarias gariepinus // Аквакультура и интегрированные технологии: проблемы и возможности: Сборник научных трудов ГНУ ВНИИР и РГАУ-МСХ им. К. А. Тимирязева по итогам Международной научно-практической конференции. М. 2005. С. 215–219.
[4] Микодина Е.В., Широкова Е. Н. Биологические основы и биотехника аквакультуры африканского сомика Clarias gariepinus // Обзорная информация. Сер. Аквакультура. 1997. № 2. 45 с.
[5] Ковалев. К. В. Технические аспекты выращивания клариевого сома (Clarias gariepinus) в рыбоводной установке с замкнутым циклом водообеспечения (УЗВ) // Рыбоводство и рыбное хозяйство. 2006. № 11. С. 18–26.
[6] Калайда М.Л., Пиганов Е.С., Калайда А.А., Хамитова М. Ф. Клариевый сом Clarias Gariepinus при задачах искусственного воспроизводства.- Состояние и пути развития аквакультуры в Российской Федерации.- Материалы V Национальной научно-практической конференции, Саратов: ООО «Амирит», 2020.- С. 108-113.
[7] Bruton M.N. The breeding biology and early development of Clarias gariepinus (Pisces, Clariidae) in Lake Sibaya, South Africa, with a review of breeding in species of the subgenus Clarias (Clarias) // Trans. Zool. Soc. Lond 1979. V. 35. P. 1–45.
[8] Заки М., Абдула А. Размножение и развитие Сlаrias gariepinus (Pisces, Clariidae) из озера Манзала (Египет) // Вопросы ихтиологии. 1983. Т. 51. № 23. С. 48–58.
