Состояние среды обитания, продуктивность и качество карпа при использовании в прудах местных природных цеолитов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.32, кандидат биологических наук Корягина, Валентина Николаевна

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Корягина, Валентина Николаевна

1 .ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Общие сведения о природных цеолитах.

1.2.Влияние цеолитов на состояние здоровья животных и их продуктивность.

1.3.Тяжелые металлы в организме животных.

1 АФизические и химические свойства воды.

1.5.Естественная кормовая база водоемов.

1.6.Влияние цеолитов на рыбоводно-биологические показатели и рыбопродуктивность.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Схема экспериментальных исследований.

2.2 Общие сведения о Юшанском месторождении, состав и свойства цеолит-содержащей породы.

2.3 Показатели, учитываемые в опыте и методы исследований.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1 Физико-химические свойства воды.

3.2 Естественная кормовая база прудов.

3.3 Влияние кремнеземистого мергеля на рыбопродуктивность выростных прудов и химический состав органов и тканей сеголетков карпа.

3.4 Влияние кремнеземистого мергеля на содержание токсичных элементов в органах и тканях сеголетков карпа.

3.4.1 .Содержание тяжелых металлов и радионуклидов в мышцах.

3.4.2 Содержание тяжелых металлов и радионуклидов во внутренних органах.

3.4.3.Содержание тяжелых металлов и радионуклидов в голове с жабрами.

3.4.4. Содержание тяжелых металлов и радионуклидов в костной ткани.

3.5 Экономическая эффективность применения цеолитсодержащей породы в выростных прудах.

5. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Биологические ресурсы», 03.00.32 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Состояние среды обитания, продуктивность и качество карпа при использовании в прудах местных природных цеолитов»

Актуальность исследований. Важнейшей составной частью обеспечения населения страны животноводческой продукцией является рыба, доля которой в рационе питания должна составлять не менее 20% (Ю.П.Мамонтов, 2006).

XX век завершил эру экстенсивного использования ресурсов биосферы нашей планеты. В последнее десятилетие сохранение существующего мирового производства рыбной продукции обеспечивается прежде всего за счет интенсивного развития аквакультуры: она уже дает 23% общего объема производства (М.Ф.Вундцеттуль, В.К.Виноградов, 2006).

Многие годы основным поставщиком рыбной продукции в Российской Федерации являлось морское и океаническое промышленное рыболовство, обеспечивавшее потребление рыбопродуктов на душу населения на уровне 20 кг в год. Однако в последние годы объемы промысла ценных в пищевом отношении видов рыб значительно сократились. По этой причине потребление рыбы в России на душу населения в настоящее время находится на уровне 10-11 кг в год, что значительно ниже медицинской нормы.

В условиях, когда уловы океанической рыбы сокращаются, а рыбные запасы внутренних водоемов находятся в критическом состоянии и поддерживаются в основном за счет искусственного воспроизводства, единственным и надежным источником увеличения объемов пищевой рыбопродукции является аквакуль-тура - культивирование рыб, других водных животных и растений в контролируемых и управляемых человеком условиях.

Об этом свидетельствуют и официальные данные ФАО. Если объем промысла в последние годы сохраняется практически на одном уровне, то объем производства продукции аквакультуры увеличивается ежегодно на 10 -15%. При этом следует особо отметить, что весь этот объем приходится на пищевую продукцию, реализуемую в основном в живом и охлажденном виде.

По оценкам ФАО, аквакулыура - самая динамично развивающаяся из всех отраслей, производящих продукты питания.

Высокие репродуктивные возможности рыб, быстрый рост при невысоких кормовых затратах, наличие в хозяйствах достаточного количества маточного поголовья, производство рыбы в местах ее потребления и независимо от внешнеэкономической ситуации - все это позволяет уже в течение ближайших лет резко увеличить объемы выращивания рыбы.

Все изложенное выше убедительно свидетельствует о достоинствах и несомненных преимуществах аквакулыуры. Можно с уверенностью утверждать, что у аквакулыуры в России, и в частности, у рыбоводства, не только давние и глубокие корни, но и большие перспективы развития.

Развитие прудового и, особенно, тепловодного рыбоводства ставит ряд сложных задач, связанных с созданием оптимальных условий для выращивания рыбы, очень чувствительной к изменениям среды, в частности к ионам аммония, которые образуются при разложении остатков корма, органики, экскрементов.

В последние годы за рубежом и в нашей стране значительно возрос интерес к использованию природных цеолитсодержащих туфов в рыбоводстве. Этим проблемам были посвящены крупные международные симпозиумы.

В Российской Федерации за последние пятнадцать лет проведен большой объем научно - исследовательских работ по применению цеолитов в рыбоводстве. Исследования проводили, главным образом, в южных районах России (Ростовская область, Краснодарский край, Кабардино - Балкария), в Ленинградской, Московской, Тверской, Тульской и др. областях европейской части РФ. Интенсивно ведутся работы по обогащению кормовых смесей природными цеолитами. По данным ряда исследователей (В.А.Таратухин, Л.КШимульская, 1984; А.Н.Канидьев, В.Г.Лабупш, 1985; АХКондратьев, С.А.Горбунов, Г.Т.Бузмаков , 1990; Г.Т.Бузмаков, О.А.Арсенова, 1992 ), добавки природного цеолитового туфа в кормовые смеси для карпов и форели способствуют ускорению роста и жизнестойкости рыбы, при одновременном снижении расхода корма на прирост рыбопродукции. Исследованиями А.С.Константинова и М.Ю.Пелипенко (1983) доказана возможность применения цеолитов для очистки воды от вредных веществ, выделяемых рыбой. Все это позволяет сделать предположение об эффективности использования природных цеолитов в различных технологических процессах при разведении и выращивании рыбы.

Вице-президент РАСХН академик Л.К.Эрнст (2000) в предисловии к книге «Цеолиты: эффективность и применение в сельском хозяйстве» отмечает: «Учитывая исключительное значение перспективного применения цеолитов в сельском хозяйстве, перерабатывающей и других отраслях промышленности, охране окружающей среды и природопользовании с помощью этого минерала, в значительной степени будет повышено качество животноводческой продукции, отличающейся экологической чистотой и санитарной безопасностью, восстановлено экологическое равновесие, особенно в районах с интенсивным развитием промышленности и отраслей агропромышленного комплекса».

О возможности проявления у рыб положительных эффектов после применения цеолитов свидетельствуют многие работы (А.Н.Канидьев, В.Г.Лабутин, 1985; И.Н.Остроумова и др., 1990; Г.Т.Бузмаков, О.ААрсенова, 1991;

A.С.Дуварова, Л.И.Амбарцумян, А.Б.Ваньянц, 1994; В.А.Таратухин,

B.Н.Сорокина, 1994; М.АЩербина и др., !999).

Несмотря на имеющиеся положительные результаты, использование цеолитов в кормлении рыб не получило еще широкого распространения в рыбоводстве. Разнообразие химического состава цеолитов (набор минеральных элементов содержит свыше 40 видов), их физико-химических свойств и относительного содержания в туфах цеолита (40 - 70%) дает основание предполагать наличие существенных отличий в свойствах пород отдельных месторождений.

В последнее время ведутся интенсивные работы по изучению и оценке практической значимости осадочных цеолитсодержащих пород в различных регионах. Месторождения их разведаны в Чувашии, Мордовии, Татарстане и др. Осваивается такое месторождение и в Ульяновской области (Юшанское месторождение). Запасы его на сегодня составляют свыше 500 тыс. тонн.

Проведенные к настоящему времени исследования кремнеземистого мергеля Юшанского месторождения немногочисленны и касаются стенотермных наземных животных. Поэтому считаем, что изучение эффективности применения кремнеземистого мергеля при добавлении в корм рыбам актуально и представляет определенный интерес для науки и практики.

Работа является частью комплексных исследовании, проводимых сотрудниками кафедры кормления сельскохозяйственных животных и зоогигиены и кафедры физиологии, зоологии и водных биоресурсов УГСХА по теме «Эффективность использования местных цеолитсодержащих пород и углеаммонийной соли в биологической системе почва - растение - корм - животное» с целью получения экологически чистой продукции» и выполнялась по разделу «Влияние использования местных природных источников макро- и микроэлементов на состояние зоопланктона и рыбопродуктивность прудов» Номер государственной регистрации 01.9.20.014266.

Цель и задачи исследований. Целью работы было изучение влияния кремнеземистого мергеля Юшанского месторождения на состояние естественной кормовой базы выростных прудов, рыбопродуктивность и содержание некоторых токсичных элементов в тканях и органах сеголетков карпа.

В соответствии с этим решались следующие задачи:

- изучить физико - химические свойства воды в выростных прудах;

- оценить естественную кормовую базу (зоопланктон) молоди карпа;

- определить содержание и распределение некоторых ионов тяжелых металлов и радионуклидов (Zn2+, Cu2+, РЪ2+, Cd2+, Ni2+, С?+, Hg2+, As3+, Sr^, Cs137) в тканях и органах рыбы;

- оценить влияние кремнеземистого мергеля на рыбопродуктивность выростных прудов;

- рассчитать экономическую эффективность применения кремнеземистого мергеля Юшанского месторождения при добавлении в корм молоди карпа.

Научная новизна работы. Впервые доказано, что использование в выростных прудах кремнеземистого мергеля в качестве добавки в корм способствует улучшению физико-химических свойств воды, стимулирует развитие зоопланк-тонных организмов в водоеме и, соответственно, прирост сеголетков карпа, повышение сохранности молоди рыб и, в результате, способствует повышению рыбопродуктивности выростных прудов. Цеолиты способны выводить из организма рыбы токсиканты и способствуют получению экологически чистой продукции.

Практическая значимость работы. Включение в состав рациона молоди карпа кремнеземистого мергеля увеличивает на 10,5% среднюю штучную массу, на 5% - выход сеголетков, повышает рыбопродуктивность выростного пруда на 141 кг/га, что в денежном выражении составляет 5640 руб (в ценах 2006 г). Обеспечивает достаточно эффективную защиту гидробионтов от токсического поражения тяжелыми металлами и радионуклидами. По всем исследованным металлам (цинк, медь, свинец, кадмий, никель, хром, ртуть, мышьяк, цезий-13 7, стронций-90) наблюдается снижение в мышечной ткани. Основные результаты работы используются при чтении курсов «Рыбоводство», «Зоокультура», «Экология», «Биологические основы рыбоводства», «Технология производства и переработки рыбы», «Биология пчел и рыб» для студентов биотехнологического факультета УГСХА.

Апробация результатов исследований. Основные положения диссертации доложены на: Международной конференции «Миграция тяжелых металлов и радионуклидов в звене: почва - растение (корм, рацион) - животные - продукт животноводства - человек» (Великий Новгород, 2001); конференции молодых ученых УГСХА «Технологические и экологические основы земледелия и животноводства в условиях лесостепи Поволжья» (Ульяновск,2001); Всероссийской научно - производственной конференции «Инновационные технологии в аграрном образовании, науке и АПК России» (Ульяновск, 2003); научных конференциях «Естественнонаучные исследования в Симбирско - Ульяновском крае» при Ульяновском областном краеведческом музее им. И.А.Гончарова (2003, 2004, 2005); заседаниях кафедры физиологии, зоологии и водных биоресурсов (2001.2005).

Основные положения выносимые на защиту:

- добавление кремнеземистого мергеля Юшанского месторождения в корм сеголеткам карпа улучшает физико-химические свойства воды выростного пруда;

- применение цеолитового туфа в корм сеголеткам карпа стимулирует развитие естественной кормовой базы водоема;

- включение в рацион сеголеткам карпа кремнеземистого мергеля повышает прирост рыбы и увеличивает рыбопродуктивность выростных прудов;

- использование природного цеолита Юшанского месторождения в корм сеголеткам карпа снижает содержание тяжелых металлов в мышцах рыбы;

- скармливание природного цеолита Юшанского месторождения в дозе 4% от массы корма экономически целесообразно.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 116 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 29 таблицами и 1 рисунком и состоит из введения, обзора литературы, материала, методики , результатов исследований и их обсуждения, выводов и практических предложений производству, списка литературы, состоящего из 203 наименований, в том числе 22 на иностранных языках.