ГЛАВА 2

назад к главе 1

Типы систем культивирования

Окружающая среда оказывает большое влияние практически на все серьезные болезни, которые поражают культивируемых рыб (Snieszko 1974; Smart 1981), и поэтому обсуждение систем культивирования в этом трактате о болезнях рыб является вполне уместным. Для выращивания рыб используются четыре основных типа систем: аквариумы, пруды, садки и проточные каналы. Главное различие между типами систем – простое: оно подразумевает, насколько быстро циркулирует вода (то есть, насколько быстро она замещается новой водой). От аквариумов и прудов (где вода не подменивается) до проточных систем (где вода сменяется непрерывно) это значение в определенных пределах колеблется. Оно обуславливает плотность посадки рыб, которая может содержаться в каждой системе, разве только если рыбовод не предоставит дополнительные системы жизнеобеспечения.

Все основные процессы жизнеобеспечения, включая насыщение кислородом и удаление токсинов, выполняются сконструированными соответствующим образом системами культивирования. В проточных хозяйствах, например, проточных каналах, эти процессы осуществляются путем постоянного добавления свежей хорошо насыщенной кислородом воды, которая разбавляет токсины. Постоянный приток свежей воды предусматривает высокую плотность посадки рыб. В прудах практически не бывает регулярной подмены воды, и кроме ливней, естественным путем свежая вода туда не поступает. Таким образом, пруды должны полагаться на резидентные биологические процессы для насыщения кислородом и удаления токсинов (см. «Рыбоводные хозяйства замкнутого цикла: пруды»). Эти биологические процессы происходят во всех водоемах, но имеют определенное мощностное ограничение для жизнеобеспечения популяции рыб. Эта пропускная способность обусловливает количество рыб, которое пруд может в себе содержать. В отличие от прудов аквариумы, как правило, могут поддерживать более высокую плотность рыб, благодаря дополнительным системам жизнеобеспечения, включающим воздушные насосы для подачи кислорода и фильтры для удаления токсинов.

Объем водооборота также чрезвычайно влияет на доступные терапевтические возможности. Системы с высоким водооборотом являются экологически трудно управляемыми (например, чтобы поменять температуру, соленость и т.д.), главным образом из-за экономических издержек и экологических факторов. Кроме того, насыщение воды лекарством – наиболее распространенный метод лечения болезней рыб – в  проточных системах по тем же причинам более трудноосуществимо.

Рыбные системы замкнутого цикла: аквариумы

Аквариумы в основном используются для содержания домашних рыб, хотя в этих интенсивных системах также выращиваются и некоторые промысловые рыбы. Формат издания не позволяет детально обсудить типы аквариумных систем культивирования, которые используются для содержания рыб. Мы отсылаем читателя к стандартным учебникам (Axelrod и др. 1980; Spotte 1979a, 1979b, 1992; Моу 1992a, 1992b) за подробной информацией. Цель данного обсуждения – это описать основные компоненты, необходимые для аквариумоводства, с акцентированием внимания на домашнюю рыбу.

Аквариум похож на космический корабль тем, что он должен быть снабжен всеми необходимыми системами жизнеобеспечения, которые включают: удаление токсинов, подачу кислорода, надлежащие температуру и корм. Основные компоненты включают в себя следующее:

1. Аквариум. Как правило, он целиком делается из стекла. Аквариумы из пластмассы (органического стекла) или стекловолокна изготавливаются реже. Размеры обычно колеблются в пределах от 4 до 400000 (большие публичные аквариумы) литров. У большинства любителей объем аквариумов колеблется в пределах 20 - 500 литров.
2. Субстрат. Он состоит из различных типов гравия, песка или известняка. Некоторые субстраты инертны, тогда как другие могут выщелачивать минералы (например, в аквариуме измельченные кораллы повышают жесткость, вступая в реакцию с кислотами для высвобождения кальция и магния) или другие вещества. Некоторые виды гравия могут также выщелачивать токсины, например тяжелые металлы: их нельзя использовать в аквариумах. Самые инертные типы минералов – это кварц, гранит и слюда.
3. Фильтры. Основные типы фильтров - это угловой, подгрунтовый, внешний и канистровый. Некоторые имеют водяной насос для усиления циркуляции (сетевой фильтр). Некоторые могут быть усовершенствованы (мокро-сухой фильтр для морских рифовых аквариумов). Фильтры обычно выполняют несколько функций, которые можно классифицировать как: механическую, химическую, или биологическую фильтрацию; две наиболее важных функции - это циркуляция воды для насыщения кислородом (механическая) и удаление азотсодержащих продуктов жизнедеятельности посредством бактерий, которые заселяют фильтрующий слой (биологическая). Фильтры также удаляют твердые взвешенные частицы заодно с красителями (химические), которые портят красоту аквариума и также могут быть вредными для рыб. Наряду с габаритами аквариума, размеры и типы фильтров – это главные факторы, которые обусловливают количество рыбной биомассы, которая может содержаться в любом данном аквариуме.
4. Аэраторы. Они включают распылители воздуха и другие приспособления, управляемые с помощью пневматических насосов, которые усиливают циркуляцию (то есть увеличивают площадь соприкосновения поверхности воды с воздухом) и, таким образом, содержание кислорода.
5. Другие водоочистные устройства. Они в основном используются в морских аквариумах и включают оборудование, выполняющее пеноотделение и фракционирование пены, которое помогает удалить избыток азотсодержащих отходов. Также это включает комплекты обратного осмоса, очищающие воду, прежде чем она станет использоваться для подготовки искусственной морской воды.
6. Живые растения. В аквариумах держат много различных типов растений, включая, главным образом, сосудистые растения (то есть, высшие растения) – в пресноводных аквариумах, и макроводоросли – в морских аквариумах. Растения дают кислород, удаляют питательные вещества и служат как убежища для пугливых рыб.
7. Декорации. Они включают кораллы, украшения и различные типы искусственных растений. Все изделия должны были быть проверены на предмет безопасности использования в аквариуме.
8. Нагреватель. Это регулируемый посредством термостата электроагрегат, который поддерживает постоянную температуру. Некоторые из них погружаются в воду лишь частично, тогда как другие погружаются полностью.
9. Дезинфекционные установки. Они используются для удаления из воды болезнетворных микроорганизмов. Самыми популярными являются агрегаты, которые вырабатывают озон или ультрафиолетовый свет для уничтожения микроорганизмов. Когда вода циркулирует в замкнутом цикле между несколькими аквариумами – они полезны, однако польза от их использования лишь в одном аквариуме является сомнительной.

Рыбные системы замкнутого цикла: пруды

Многие принципы, которые применяются к аквариумной экологии, также распространяются на прудовую экологию. Полезно рассматривать пруд сам по себе: как отдельно функционирующий организм, поскольку здоровье пруда жизненно важно для здоровья рыб. Во многих отношениях жизнедеятельность пруда подобна жизнедеятельности отдельного организма (Noga и Francis-Floyd 1991). Дыхание, кислотно-щелочной баланс, устранение азотсодержащих отходов и другие биологические функции – все это должно поддерживаться. Некоторые параметры, например, температуру, нельзя контролировать; однако остальные факторы могут значительно модифицироваться посредством активного вмешательства фермера, а также косвенным образом - как следствие практики содержания рыб. Также важно понимать, что изменение отдельного параметра, как, например, увеличение pH, может сильно повлиять на многие другие переменные (Таблица 1-2).

Таблица 1-2. Взаимосвязь между некоторыми важными параметрами качества воды в рыбоводном пруду (из Noga и Francis-Floyd 1991).

ᵃ Представлены только прямые причинно-следственные связи, которые имеют силу, если все другие параметры остаются неизменными. Например, учитывается только прямое воздействие щелочности, хотя методы, используемые для повышения щелочности (буферная емкость), могут также повышать pH.

ᵇ Рыбы заболевают или быстрее умирают, когда температура – более высокая.

ᶜ Увеличения продолжительности или интенсивности света могут иметь похожие последствия из-за ускоренного фотосинтеза.

ᵈ Это относится, главным образом, к карбонату кальция.

Таким образом, невозможно обрабатывать пруд, не воздействуя на рыбу; и наоборот, невозможно лечить рыбу, не воздействуя на экосистему пруда (Tucker 1985; Tucker и др. 1979). Это делает анализ качества воды для оценки проблем, связанных с болезнями рыб, таким же важным, как физическое обследование является важным для стандартной клинической оценки состояния здоровья наземных животных. Соседние пруды могут быть одинаковыми: по размеру, почвенному субстрату, водоисточнику и количеству содержащейся рыбы, – но каждый из них будет развиваться, как уникальная экосистема и должен обрабатываться с учетом этой особенности.

Выполняются несколько отработанных технологий содержания рыб для сохранения надлежащей жизнеспособности пруда, которые включают следующее:

1. Внесение удобрений.  Это может использоваться для стимуляции роста водорослей, которые являются главными производителями кислорода в пруду, и которые удаляют большую часть аммиака.
2. Аэраторы. Дополнительная аэрация используется, когда недостаточно кислорода. Могут применяться гребные колеса, распылители и другие приспособления.
3. Известкование воды. Это используется, чтобы нейтрализовать кислоты и поддерживать нужный уровень pH. Также это дает обеспечение карбонат-ионами, необходимыми для роста водорослей,, а заодно снабжает кальцием и магнием, в которых нуждаются рыбы. Известкование воды часто делается в конце производственного цикла после слива пруда (см. ПРОБЛЕМУ 7).

Кроме того, используется обработка альгицидом для сдерживания чрезмерного роста водорослей, но делать это обычно не рекомендуется (см. ПРОБЛЕМУ 1).

Коммерческие пруды

Как правило, пруды для промысловой рыбы являются земляными и прямоугольными, с глубиной 0,9 – 1,2 м и площадью 0,4 – 8 га. Коммерческое производство прудовой рыбы сталкивается с проблемами, которые похожи на проблемы в других типах интенсивного животноводства. Высокая плотность посадки санкционирует высокое потребление питательных веществ, поступающих из корма, который в свою очередь является причиной накопления токсичных отходов. Высокое содержание питательных веществ также стимулирует рост водорослей, что вызывает большие перепады уровня растворенного кислорода. Эти неблагоприятные условия подвергают рыб значительному стрессу. Вода является отличной средой для распространения возбудителей инфекции, и уязвимое население может способствовать быстрому распространению болезней, которые должны диагностироваться быстро и точно: даже несколько часов могут оказаться решающими для исхода эпидемии. Таким образом, политика поддержания здоровья у поголовья с правильным вмешательством для предотвращения проблем является наилучшим подходом.

Рыбы также населяют некоторые пруды, владельцы которых взимают с клиентов плату за рыбную ловлю (пруды для платной рыбалки). Запасы рыбы в таких прудах часто полоняются за счет крупных особей. Владельцы должны поддерживать у рыб активное питание, чтобы обеспечить клиентам яркие впечатления.

Фермерские пруды

Многие землевладельцы разводят рыб в фермерских прудах, заселенных канальными сомиками, а также промысловой рыбой (например, окунями, синежаберниками). Считается, что только в одном штате Северная Каролина существует свыше 100000 фермерских прудов. Хотя такие пруды обычно не являются для владельцев основным источником дохода, они часто предполагают значительные затраты времени и денег, доставляя при этом массу удовольствия, а также являются источником пищи. Некоторые люди начинают свою профессиональную деятельность с таких небольших производственно-хозяйственных единиц, надеясь со временем расшириться – если бизнес станет рентабелен. Хотя содержание этих систем обычно не является настолько интенсивным, как это происходит в больших коммерческих процессах, концепции относительно правильного содержания у них – такие же. Медицинские консультации для этих рыб могут быть включены в стандартные звонки по телефону, которые делаются для ухода за другими сельскохозяйственными животными.

Фермерские пруды сильно различаются по размерам и глубине, но обычно – относительно небольшие: они могут быть глубокими, что приводит к проблемам стратификации (см. ПРОБЛЕМУ 3).

Проточные рыбоводные системы

В Соединенных Штатах проточные системы (также известные как рыбоводные хозяйства открытого типа) в основном используются для выращивания лососевых. Общие характеристики включают высокую скорость водооборота и зависимость от промывного эффекта для поддержания качества воды. Проточная система – это любая система, использующая непрерывно текущую воду, которая поступает в одну точку системы и выходит из другой. Основное ограничение в проточном рыбоводстве – это количество воды, доступной для использования. Хотя малые системы могут полагаться на дехлорированную водопроводную воду или маломощные скважины, большие системы обычно нуждаются в источнике поверхностных вод (например, ручье, запруженном озере).

Наиболее распространенный тип проточной системы – это проточный канал: длинная узкая дренажная канава, сделанная из бетона, почвы (например, датский пруд) или стекловолокна (Stevenson 1987). Проточные каналы часто по своей длине делятся на отсеки, с 30 сантиметровым водопадом между каждой секцией. Эти водопады добавляют в воду большое количество кислорода, который является главным ограничивающим фактором для возможного количества рыб (и, следовательно, число отсеков). Некоторые фермы используют жидкий кислород для увеличения плотности посадки; в подобных случаях главными проблемами становятся: токсичность аммиака и низкий уровень pH (см. ПРОБЛЕМЫ 4 и 7). Проточные системы, как правило, не пригодны для регулирования других переменных составляющих качества воды, например: температуры, pH или жесткости.

Главное преимущество проточной системы – это возможность иметь одновременно не только высокую плотность посадки, но и высококачественную воду (см. Таблицу III-l). Однако недостатки включают большую потребность в высококачественной воде, которая сильно ограничивает участки, пригодные для этого типа культивирования. Все более строгие местные и национальные предписания ограничивают тип и объем сточных вод, которые могут высвобождаться подобными фермами.

Многие проточные системы должны использовать поверхностную (например, ручьевую) воду, объем и качество которой – весьма зависимы от атмосферных осадков (поверхностного стока). Это может привести к переполненности и стрессовым высоким температурам во время лета или засухи.

Многие болезни передаются по воде, и важные болезнетворные микроорганизмы часто являются эндемичными у диких популяций рыб, населяющих такой водный источник. Это делает систему также чувствительной к патогенам или токсинам, которые в системе могут иметь происхождение выше по течению. Исключениями для этой экологической изменчивости являются проточные системы, которые используют источники грунтовых вод (то есть, скважину или родник). Грунтовые воды обычно не содержат патогенов и химически не подвержены влиянию атмосферных осадков.

Рыбоводные системы полузамкнутого типа

Садки являются промежуточным звеном в водообмене между открытыми и замкнутыми системами. Существует четыре основных типа садков: плавучий, стационарный, погружной и подводный. Наиболее распространенным является плавучий садок, в котором поплавковая рама поддерживает ячеистую сеть. Стационарный садок имеет сетной мешок, который поддерживается стойками, вколоченными в дно озера или пруда; они недорогие и обычно используются в некоторых развивающихся странах. Погружные садки неизменно остаются под водой, тогда как подводные садки могут использовать преимущества господствующих условий внешней среды, вертикально перемещаясь под водой (например, погружаясь во время штормов или цветения вредных водорослей). В садках выращивается много типов рыб. Такие рыбы, как тиляпии и карпы обычно выращиваются в пресной воде, в то время как в морской среде садки в основном используются для выращивания лососевых: особенно атлантических лососей, а также морских окуней и карасей. Более подробную информацию см. у Beveridge (2004).