ГРНТИ 34.39 Физиология человека и животных
ГРНТИ 62.13 Биотехнологические процессы и аппараты
ГРНТИ 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
ГРНТИ 69.25 Аквакультура. Рыбоводство
ГРНТИ 69.31 Промышленное рыболовство
ГРНТИ 69.51 Технология переработки сырья водного происхождения
ГРНТИ 87.19 Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов
Проведено исследование влияния температуры воды в водоеме на структуру расхода обменной энергии у карпа и толстолобика разных возрастных групп. Материалом для исследования послужило поголовье представителей теплолюбивых видов рыб – карпа и пестрого толстолобика, – которые были выращены в поликультуре с естественной кормовой базой в условиях прудового хозяйства «ИП Алексеева М. В.» Кузоватовского района Ульяновской области. Расчет обменной энергии у рыб осуществлялся с использованием средних показателей живой массы сеголеток и двухлеток карпа и толстолобика. В результате получены данные обменной энергии у сеголеток и двухлеток карпа и толстолобика при разных диапазонах температуры воды. Обмен веществ у карпа и толстолобика, как представителей теплолюбивых видов рыб, наиболее эффективен при температуре от +18 до +30 °С. В ходе исследования установлено, что снижение температуры воды на 5 °С (с 20 до 15 °С) становится причиной уменьшения пищевой активности: суточное потребление корма у сеголеток и двухлеток карпа и толстолобика снизилось на 35–40 %. Затраты на основной обмен и прирост практически не изменились. Обменной энергии было использовано на 10,8–13,3 меньше. Также у сеголеток и двухлеток карпа и толстолобика меньше, чем при более теплой температуре воды, затрачивается энергии на двигательную активность. Таким образом, при снижении температуры воды в пруду расходы на поддержание теплового гомеостаза у рыб увеличивались, а расходы на основной обмен, наоборот, уменьшались.
карп, толстолобик, расход энергии, энергетический обмен, температура воды, пищевая активность, основной обмен, двигательная активность
Совместное выращивание карпа с растительноядными видами рыб в настоящее время практикуется как ведущий способ повышения рыбопродуктивности. Применение поликультуры растительноядных рыб способствует воспроизводству кормов для других видов рыбы, в том числе и для карпа. Создаваемая в данных условиях экологическая среда оказывает непосредственное влияние на биоэнергетическое состояние водоемов [1–3].
Как и другие организмы, обитающие в воде, рыбы находятся в постоянном взаимодействии с абиотическими факторами среды. Параметры воды как внешней среды непосредственно влияют на все обменные процессы, происходящие в организме рыбы. Пойкилотермные организмы, рыбы особенно чувствительны к изменению температуры окружающей их воды [3, 4].
Обменные реакции обеспечивают использование пищевых компонентов для нужд организма и удовлетворения его потребностей в пластических и энергетических веществах. Белки, жиры, углеводы в желудочно-кишечном тракте расщепляются до более простых веществ и поступают в кровь и ткани, где происходит дальнейшее превращение – аэробное окисление. В процессе этих превращений происходит использование продуктов окисления для синтеза аминокислот и других важных метаболитов. Обмен веществ состоит из двух противоположных, одновременно протекающих процессов: ассимиляции, объединяющей все реакции, связанные с синтезом веществ, их использованием для роста, развития и жизнедеятельности организма, и диссимиляции, включающей реакции распада веществ, сопровождающиеся их окислением и выделением энергии [5–7].
Целью исследования явилось сравнительное изучение использования обменной энергии карпа и толстолобика, выращиваемых в поликультуре, под влиянием разных параметров температуры воды.
Объекты и методы исследований
Исследование проведено в условиях прудового хозяйства «ИП Алексеева М. В.» Кузоватовского района Ульяновской области в 2017 г.
Материалом для исследования послужили сеголетки и двухлетки карпа и пестрого толстолобика, выращенные в поликультуре с естественной кормовой базой. Для расчета обменной энергии у рыб использовали средние показатели живой массы. Вес рыбы в ходе исследований измеряли с помощью электронных весов.
Затраты энергии на основной обмен у рыб оценивались по показательной функции живой массы. Для рыб принято уравнение Р = 0,8 · М0,66, где Р – энергия основного обмена, ккал;
0,8 – коэффициент пропорциональности; М – живая масса рыбы, кг, в показательной степени 0,66 [8]. Определялись структура расхода обменной энергии на основной обмен, продуктивность и тепловой гомеостаз в удельном исчислении в кДж и ккал.
Результаты исследований
Биологическая функция процессов обмена сводится в основном к образованию веществ, необходимых для нормального функционирования организма, нейтрализации ядовитых соединений, возникающих в результате жизнедеятельности, а также совершению работы (мышечная, железистая, осмотическая, поддержание электрических потенциалов и т. п.).
Пища снабжает рыб химической энергией, которая преобразуется в организме рыбы в процессе обмена в другие виды энергии, например, в тепловую энергию.
Обмен веществ у рыбы, совершающей значительную мышечную работу, называют энергетическим обменом. Энергетический обмен как совокупность химических реакций постепенного распада органических соединений, сопровождающихся высвобождением энергии, необходим
рыбам для осуществления жизненных функций [8].
С рыбохозяйственной точки зрения весь обмен веществ рыбы может быть рассмотрен в следующих направлениях: обмен, идущий на поддержание организма, и обмен, идущий на прирост. Величиной прироста определяется эффективность рыбохозяйственных мероприятий, их экономическая целесообразность. Все усилия рыбовода направлены на то, чтобы наибольшая часть пищевых ресурсов водоема пошла на прирост, а наименьшая – на поддержание организма рыбы. Чтобы достичь наилучшего результата в этом направлении, необходимо знать не только физиологические и биологические особенности промысловой рыбы, но и те внешние условия, в которых она выращивается.
Особенно значимым природным фактором, влияющим на уровень обмена веществ рыбы, является температура водной среды. Обмен веществ у карпа и толстолобика как представителей теплолюбивых видов рыб наиболее эффективен при температуре от +18 до +30 °С. При изменении данных параметров пищевая активность теплолюбивых рыб ослабевает. При длительном понижении температуры воды рыбы должны не только располагать достаточным запасом жира как энергетического материала, но и сохранить нормальный обмен веществ в течение этого периода.
Структура расхода обменной энергии карпа и толстолобика при температуре воды +20 °С представлена в табл. 1.
Таблица 1
Структура расхода обменной энергии карпа и толстолобика
при температуре воды +20 °С
|
Показатель |
Сеголетки |
Двухлетки |
||
|
карп |
толстолобик |
карп |
толстолобик |
|
|
Живая масса, г |
34,6 ± 1,72 |
40,0 ± 1,81* |
592,0 ± 30,80 |
766,0 ± 41,70** |
|
Количество рыб в группе, шт. |
10 |
10 |
10 |
10 |
|
Потребность в корме, г/гол. |
2,0 |
2,4 |
12,0 |
15,0 |
|
Использовано обменной энергии: ккал кДж |
4,0 16,70 |
4,8 20,00 |
24,0 100,40 |
30,0 125,58 |
|
Основной обмен (ОО): ккал кДж % от ОО |
0,10 0,42 2,5 |
0,10 0,42 2,0 |
0,56 2,34 2,3 |
0,67 2,80 2,2 |
|
Затрачено на прирост: ккал кДж % от ОО |
0,43 1,80 10,70 |
0,38 1,60 8,00 |
6,90 28,80 28,75 |
6,90 28,80 23,00 |
|
Затраты на двигательную ккал кДж % от ОО |
3,47 14,52 86,7 |
4,32 18,00 90,0 |
16,54 69,23 69,0 |
22,43 93,90 74,7 |
* Р < 0,05; **Р < 0,01.
При сравнении расхода обменной энергии у двух видов рыб, карпа и пестрого толстолобика, установлено, что сеголетки толстолобика в сутки используют на 3,30 кДж больше энергии, при этом на основной обмен у них затрачивается одинаковое количество энергии – 0,42 кДж, тогда как на прирост сеголетки карпа используют на 2,7 % больше энергии по сравнению с данной возрастной группой толстолобика, что, возможно, связано с большей питательностью мяса карпа (112 ккал), чем у толстолобика (86 ккал). Однако на приспособительные реакции (теплопродукцию, двигательную активность и пр.) сеголетки толстолобика затрачивают энергии на 3,48 кДж больше по сравнению с данными затратами энергии у молодняка карпа.
При изучении возрастной динамики в потребности корма установлено, что она увеличилась у двухлетнего карпа в 6 раз, у толстолобика в 6,25 раз, до 12 и 15 г в сутки соответственно. Также наблюдается рост затрат энергии на основной обмен: у двухлетнего карпа данный показатель составил 2,34 кДж, у толстолобика – 2,8 кДж, что в 5,5–6,6 раз соответственно больше затрат энергии в мальковом возрасте.
Обращает на себя внимание значительный прирост продуктивного использования корма у двухлеток рыб: и у карпа, и у толстолобика этот показатель составляет 6,9 ккал, или 28,8 кДж энергии. Вместе с тем на прирост двухлетки карпа затрачивают 28,75 % от общей обменной энергии, а толстолобик 23,0 %, что на 5,75 % меньше по сравнению с затратами у карпа.
При изучении использования энергии на поддержание организма установлено, что в обеих группах у взрослой рыбы снизились затраты на теплопродукцию, двигательную активность
и другие приспособительные реакции (на 17,7 и 15,3 % у карпа и толстолобика соответственно). Однако у толстолобика затраты на данные виды энергии на 24,67 кДж больше, чем у карпа, что может быть связано с большей двигательной активностью в поисках корма.
Структура использования обменной энергии карпа и толстолобика при температуре воды + 15 °С представлена в табл. 2.
Таблица 2
Структура расхода обменной энергии карпа и толстолобика
при температуре воды + 15 °С
|
Показатель |
Сеголетки |
Двухлетки |
||
|
карп |
толстолобик |
карп |
толстолобик |
|
|
Живая масса, г |
34,6 ± 1,72 |
40,0 ± 1,81* |
592,0 ± 30,80 |
766,0 ± 41,70** |
|
Количество рыб в группе, шт. |
10 |
10 |
10 |
10 |
|
Потребность в корме, г |
0,7 |
0,8 |
7,1 |
9,2 |
|
Использовано обменной энергии: ккал кДж |
1,4 5,86 |
1,6 6,70 |
14,2 59,44 |
18,4 77,02 |
|
Основной обмен (ОО): ккал кДж % от ОЭ |
0,10 0,42 7,10 |
0,10 0,42 6,25 |
0,56 2,34 4,00 |
0,67 2,80 3,64 |
|
Затрачено на прирост: ккал кДж % от ОО |
0,42 1,75 30,0 |
0,34 1,44 21,25 |
6,93 28,80 48,85 |
6,93 28,80 37,66 |
|
Затраты на двигательную активность и др.: ккал кДж % от ОО |
0,90 3,68 64,30 |
1,16 4,85 72,50 |
6,71 28,0 47,25 |
10,80 45,20 58,70 |
* Р < 0,05; **Р < 0,01.
При снижении температуры воды у теплолюбивых видов рыб уменьшается пищевая
активность. Из полученных результатов следует, что при снижении температуры воды на 5 °С суточное потребление корма у сеголеток и двухлеток исследуемых рыб уменьшилось на 35–40 %.
В свою очередь, обменной энергии было использовано меньше на 10,8–13,3 кДж (у двухлеток
на 41,0–48,5 кДж). Затраты на основной обмен и прирост практически не изменились. Вместе с тем энергии на двигательную активность и другие расходы затрачивается у сеголеток карпа и толстолобика 3,68 и 4,85 кДж соответственно, что меньше аналогичных затрат у этих рыб при более теплой температуре воды. Такая же тенденция наблюдается и у двухлеток исследуемых рыб.
Заключение
При изучении энергетических затрат карпа и толстолобика установлено, что при снижении температуры воды в пруду у карпа и толстолобика уменьшается пищевая активность и, соответственно, суточное потребление корма. Расходы энергии на двигательную активность у рыб также снижаются, что говорит об уменьшении активности карпа и толстолобика в поисках корма. В то же время при изменении температуры воды в пруду затраты энергии на основной обмен и прирост практически не изменились.
1. Багров А. М., Бондаренко Е. А., Гамыгин Ю. П. Технология прудового рыбоводства. М.: Изд-во ВНИРО, 2014. 358 с.
2. Гусаров Г. Н., Корягина В. Н. Прудовое рыбоводство. Ульяновск: Изд-во УГСХА, 2013. С. 160.
3. Калайда М. Л. Биологические основы рыбоводства: учеб. пособие. СПб.: Проспект Науки, 2014. С. 222–223.
4. Калайда М. Л., Говоркова Л. К. Методы рыбохозяйственных исследований: учеб. пособие. СПб.: Проспект науки, 2013. 288 с.
5. Мохов Б. П., Наумова В. В., Васина С. Б., Кирьянов Д. А., Шабалина Е. П. Аквакультура – инновационные подходы к увеличению рыбопродуктивности // Каталог научных разработок и инновационных проектов. Ульяновск: Изд-во Ульян. ГАУ, 2015. С. 41.
6. Наумова В. В., Кирьянов Д. А., Свешникова Е. В. Безопасность стерляди, выращенной в условиях УЗВ // Вестн. Ульян. гос. с.-х. акад. 2017. № 4. С. 81–86.
7. Пономарев С. В., Грозеску Ю. Н., Бахарева А. А. Индустриальное рыбоводство. СПб.: Лань, 2013. 420 с.
8. Фаритов Т. А. Кормление рыб. СПб.: Лань, 2016. 352 с.
