Потребность рыб в кислороде на разных стадиях жизни
Растворенный кислород (ДО) — один из важнейших факторов в жизни рыб. Без достаточного количества кислорода рыбы не могут вырабатывать энергию для передвижения, питания, роста, борьбы с болезнями или размножения. Как в естественных, так и в культивируемых водоемах уровень кислорода может быстро колебаться из-за температуры, плотности рыбы, фотосинтетической активности планктона, водных течений и накопления несъеденного корма. Интересно, что потребность рыб в кислороде меняется на протяжении всей их жизни. На каждом этапе — от икры до маточного поголовья — у них разные физиологические возможности и потребности. Понимание этих различий имеет решающее значение для управления качеством воды , повышения выживаемости и оптимизации роста рыб.
Что такое растворенный кислород и почему он важен?
Растворенный кислород — это кислород, присутствующий в воде и доступный для дыхания водных организмов. Рыбы «дышат» с помощью жабр, которые извлекают кислород из воды. Затем этот кислород используется в метаболизме для преобразования питательных веществ в энергию. При низком содержании растворенного кислорода рыбы испытывают стресс, снижение аппетита, замедление роста и повышенную смертность. В условиях очень низкого содержания кислорода рыбы могут «задыхаться» на поверхности, пытаясь впитать воду с более высоким содержанием растворенного кислорода, даже несмотря на то, что они не дышат кислородом непосредственно из воздуха, как люди.
Уровень растворенного кислорода также взаимодействует с другими факторами. Более высокие температуры снижают растворимость кислорода, но увеличивают метаболические потребности рыбы, повышая риск кислородного дефицита. Высокий уровень аммиака и нитритов может повредить жабры, снижая их способность поглощать кислород. Таким образом, потребность в кислороде определяется не только размером рыбы, но и условиями окружающей среды и состоянием ее здоровья.
Общие факторы, влияющие на потребность рыб в кислороде
Прежде чем обсуждать каждый этап жизни, важно понимать несколько факторов, которые, как правило, влияют на потребность в кислороде:
1. Размер и вес тела: У мелких рыб, как правило, более высокий метаболизм на единицу веса, но крупным рыбам требуется больше кислорода, поскольку их масса тела больше.
2. Активность: Рыбы, которые активно плавают (например, в состоянии паники, при сильном течении или во время еды), нуждаются в более высоком уровне кислорода.
3. Температура: Повышение температуры → ускорение метаболизма → увеличение потребности в кислороде, в то время как содержание растворенного кислорода фактически снижается.
4. Плотность посадки: Чем плотнее посадка, тем больше общее потребление кислорода, поэтому уровень растворенного кислорода быстро падает, особенно ночью.
5. Корм и органические вещества: Кормление повышает активность рыб и увеличивает органическую нагрузку, которую разлагают бактерии, что также приводит к потреблению кислорода.
6. Виды: Каждый вид имеет разную устойчивость к содержанию растворенного кислорода. Сом и змееголов более терпимы к низкому содержанию растворенного кислорода, чем форель или лосось.
Исходя из этого, давайте рассмотрим потребность рыбы в кислороде на разных этапах её жизни.
Стадия развития яйца: стабильные и чувствительные потребности
На стадии яйца у эмбриона отсутствуют жабры, и он полагается на диффузию кислорода через яйцевую мембрану. Поскольку это пассивный механизм, яйца очень чувствительны к низкому уровню насыщения кислородом (DO). Даже когда взрослые рыбы выглядят «здоровыми», яйца могут не развиваться или не вылупляться в условиях недостатка кислорода.
В процессе выращивания для получения яиц необходимы следующие условия:
– Чистая, медленно текущая вода, чтобы обеспечить постоянное наличие кислорода и предотвратить накопление продуктов метаболизма.
– Высокий и стабильный уровень растворенного кислорода, поскольку резкие колебания могут нарушить развитие эмбриона.
– Контролируемая температура, поскольку температура влияет на скорость развития эмбриона и потребность в кислороде.
Если на этом этапе содержание растворенного кислорода низкое, это может привести к задержке вылупления, дефектам или низкому проценту вылупления.
Личинка (только что вылупившаяся): высокие потребности, низкие возможности.
Только что вылупившиеся личинки переживают критический период. Их тела очень малы, органы незрелы, а жабры еще развиваются. Изначально у них также есть желточный мешок, но им все еще необходим кислород для поддержания функций организма и роста тканей.
На личиночной стадии основными проблемами являются:
– Площадь поверхности тела относительно велика по сравнению с объемом, поэтому газообмен через кожу остается высоким, но при этом сохраняется уязвимость к плохому качеству воды.
– Запасы энергии ограничены, поэтому при недостатке кислорода личинки быстро ослабевают.
– Плотность личинок в инкубационных или начальных резервуарах часто высока, что приводит к большому коллективному потреблению кислорода.
Поэтому личинкам, как правило, требуются более безопасные условия содержания растворенного кислорода, чем взрослым рыбам. Для предотвращения снижения содержания растворенного кислорода важны щадящая аэрация, хорошая циркуляция воды и использование живого корма (например, коловраток или артемии), не загрязняющего воду.
Молодь/мальки: потребности возрастают по мере роста и активности питания.
После перехода в стадию малька или молоди жабры и кровеносная система становятся более эффективными. Однако в этот период рыба начинает активно питаться и быстро расти — два фактора, которые увеличивают ее потребность в энергии и кислороде. В аквакультуре этот период часто характеризуется более интенсивным кормлением и высокой плотностью посадки, что приводит к большему риску снижения содержания растворенного кислорода.
Характеристики потребности в кислороде на стадии посева семян:
– Аппетит и рост в значительной степени зависят от содержания растворенного кислорода. Низкое содержание растворенного кислорода обычно сразу же снижает потребление корма.
– Чувствительность к колебаниям остается высокой. Семена могут испытывать стресс при внезапном снижении содержания растворенного кислорода, например, рано утром, когда фотосинтез прекращается и преобладает дыхание.
– Конкуренция за кислород усиливается при высокой плотности популяции, особенно в прудах с недостаточной аэрацией.
На данном этапе эффективное управление включает в себя адекватную аэрацию, регулирование плотности посадки и непереборщящий график кормления, особенно во второй половине дня/вечером, если аэрация ограничена.
Подростковый-взрослый период (фаза роста): суммарные потребности достигают своего пика.
В период роста, приближаясь к взрослому возрасту, у рыб формируются зрелые дыхательные органы, что делает их более адаптивными. Однако общее потребление кислорода значительно возрастает из-за увеличения биомассы в пруду/садке. Хотя потребность в кислороде на грамм массы тела может снижаться по сравнению с мальками, общее потребление кислорода всей популяции резко возрастает.
На этом этапе низкий уровень растворенного кислорода оказывает влияние на:
– Рост замедляется из-за неэффективного энергетического обмена.
– Коэффициент конверсии корма ухудшается (коэффициент конверсии увеличивается), поскольку рыба испытывает стресс, и корм усваивается неоптимально.
– Повышенная восприимчивость к заболеваниям, включая бактериальные/паразитарные инфекции, вследствие хронического стресса.
– Риск массовой смертности, особенно в ночное и раннее утреннее время, когда уровень растворенного кислорода достигает своего минимума.
Во многих системах интенсивного культивирования фаза выращивания является критически важным этапом для успешной работы системы аэрации и циркуляции. Мониторинг растворенного кислорода в критические часы (примерно с 3:00 до 6:00 утра) часто оказывается более информативным, чем измерения в дневное время.
Потребности маточного поголовья зависят от зрелости гонад и стресса, связанного с нерестом.
У производителей потребность в кислороде зависит от состояния тела, созревания гонад и активности во время нереста. Процесс формирования икры/сперматозоидов требует больших затрат энергии, поэтому производителям необходимы стабильные условия окружающей среды, чтобы избежать стресса. Во время нереста плавательная активность и брачное поведение могут возрастать, что автоматически увеличивает потребление кислорода.
Важная информация о родителе:
– Стабильность уровня растворенного кислорода важнее, чем просто сиюминутные колебания. Они могут нарушить работу репродуктивных гормонов и качество гамет.
– Транспортировка и обработка (сортировка, отбор маточного поголовья) увеличивают потребность в кислороде из-за стресса. При отлове/поимке маточного поголовья частота дыхания резко возрастает.
– Качество яйцеклеток и спермы может снизиться, если маточный поголовье длительное время содержится в условиях низкого содержания растворенного кислорода.
Особенно при контролируемом нересте хорошая аэрация и циркуляция воды способствуют успешному оплодотворению и вылуплению мальков.
Признаки недостатка кислорода у рыбы
Для более быстрого оказания помощи, вот распространенные признаки кислородного дефицита:
– Рыба скапливается на поверхности или у входа в водоем.
– Быстрое движение жаберной крышки (жаберной крышки)
– Рыбы выглядят слабыми, снижается аппетит.
– Многие рыбы «зависают» возле аэратора.
Смерть наступила рано утром.
При появлении этих признаков настоятельно рекомендуется незамедлительно принять меры, такие как усиление аэрации, увеличение частоты подмен воды, уменьшение количества корма и снижение плотности посадки (по возможности).
обложка
Потребность рыб в кислороде меняется на протяжении всего жизненного цикла: икра очень чувствительна из-за зависимости от диффузии; личинкам необходим высокий уровень растворенного кислорода, но у них ограниченная дыхательная способность; малькам требуется высокий уровень кислорода для поддержания быстрого роста; на стадии выращивания требуется значительное поступление кислорода из-за увеличения общей биомассы; а маточникам необходим стабильный уровень растворенного кислорода для оптимального размножения. Понимание динамики потребности в кислороде на различных этапах жизни помогает фермерам и руководителям аквакультурных хозяйств предотвращать стресс, повышать выживаемость, улучшать рост и поддерживать репродуктивный успех. В конечном итоге, кислород — это больше, чем просто параметр воды, это основа продуктивности и здоровья рыб.
