УДК 639.311: 631.816
А.П.Левич, Н.Г.Булгаков, Р.С.Никонова
РАЦИОНАЛЬНОЕ УДОБРЕНИЕ РЫБОВОДНЫХ ПРУДОВ
С РАЗНОВИДОВОЙ ПОСАДКОЙ
РЕЗЮМЕ.
В статье приводится описание модифицированной системы удобрения рыбоводных прудов, учитывающей потребности растительноядных рыб в кормовом фитопланктоне, а последнего - в компонентах минерального питания. Представлены биологическое обоснование новой системы, а также результаты ее испытания на рыбоводных прудах. По итогам опыта отмечены рост рыбопродуктивности по сравнению с контролем и сдвиги в таксономической и размерной структуре фитопланктонного сообщества.
Введение
Внесение минеральных удобрений в рыбоводные пруды является одним из главных средств повышения их рыбопродуктивности. В условиях поликультуры, когда карпа выращивают совместно с рыбами-фитопланктофагами, встает задача обеспечения последних полноценным растительным кормом, то есть теми видами и группами видов фитопланктона, которые наиболее предпочтительны для питания толстолобиков. Добиться доминирования
этих видов в общей структуре прудового альгоценоза предлагается с помощью потоков вносимых минеральных ресурсов.Абсолютные концентрации основных биогенных элементов (азота и фосфора) в воде, так же как их соотношение, могут сказываться на качественном составе фитопланктона, поскольку различные таксоны и размерные группы микроводорослей обладают неодинаковыми потребностями в минеральных ресурсах (Лаврентьева, 1986; Левич, 1989).
Отношение биогенных элементов (N:P) в удобрениях должно соответствовать отношению потребностей в них фитопланктона (Лаврентьева, Журавлев, 1988; Левич и др., 1993). По нашим данным, для протококковых водорослей отношение минимальных клеточных квот по азоту и фосфору равно 25. Поскольку представители данного таксона являются одним из наиболее предпочтительных для толстолобиков кормовых организмов, следует ориентироваться на данное отношение при выборе доз удобрений на протяжении большей части рыбоводного сезона.
Указанное N:P целесообразно достигать путем увеличения азотных добавок и снижения фосфорных добавок по сравнению с нормативной методикой, поскольку количество использованного клетками азота значительно превышает масштаб его внесения с удобрениями (эффективность в среднем - 300 %), а фосфор потребляется не полностью (15 - 60 %) (Сокольская, 1981). Повышенная азотная нагрузка стимулирует развитие всего фитопланктона и отдельно протококковых (Ивашечкина, 1988; Ульянов, 1988; Butler et al, 1988). Отмечено также положительное влияние азота на кормовой зоопланктон (Ульянов, 1988).
Обычно удобрения в пруды вносят раз в 10-15 дней. При более частом (раз в 4-5 дней) удобрении значительная часть добавляемых соединений азота быстро поглощается фитопланктоном, то есть более полно утилизируется. В результате не создается высоких концентраций нитратов, что препятствует процессам денитрификации, а водоросли, тем не менее, получают биоген в достатке (Винберг,Ляхнович,1965). При дробном внесении минеральной подкормки каждая новая ее порция вызывает вспышку развития одноклеточных или ценобиальных быстрорастущих форм фитопланктона (в основном зеленых, иногда диатомовых) и экосистема характеризуется высокой оборачиваемостью веществ и энергии (Лаврентьева, Авинская, 1985; Лаврентьева, 1986).
Для популяций водорослей характерно наличие лаг-фазы - периода между началом поступления к ним питательных веществ и началом клеточного деления. В этот отрезок времени, длительность которого достигает 10-15 суток, происходит запасание клетками биогенных элементов (Левич и др., 1986). Поэтому внесение удобрений должно на две недели предварять период бурного роста водорослей, который, в свою очередь, должен совпасть с моментом посадки рыбы. Дозы удобрений (особенно фосфорных) в этот отрезок времени, названный "разгонкой", повышены. Необходимость "разгонки" связана с тем, что потребности фитопланктона в азоте и фосфоре в это время превышают соответствующие значения на протяжении остальной части сезона, а их отношение равно 4 за счет того, что в общей биомассе доминируют "фосфоролюбивые" диатомовые виды.
Приведенные предпосылки послужили базой для разработки модифицированной системы удобрения, предназначенной для увеличения продукции толстолобиков за счет направленного регулирования состава кормового фитопланктона.
Материалы и методы
Апробацию рациональной системы удобрения проводили в экспериментальном прудовом хозяйстве КаспНИРХ (г.Астрахань) в течение нескольких рыбоводных сезонов. В одном из сезонов удобрительный опыт поставили в нагульном пруду площадью 2 га, функционировавшем в режиме поликультуры. Плотность посадки годовиков составила: белого толстолобика - 1.5 тыс.шт./га, пестрого толстолобика - 1 тыс.шт./га, карпа - 2 тыс.шт./га. В качестве азотного и фосфорного удобрения применяли соответственно аммиачную селитру (NH4NO3) и простой суперфосфат (Ca(H2PO4)2). Первая доза удобрений, означающая начало "разгонки" роста водорослей, была внесена 1 апреля (за две недели до зарыбления), последняя - 30 августа (за 20 дней до облова пруда). Удобрение проводили в течение всего сезона с периодичностью 2 раза в неделю. Разовые дозы удобрений рассчитывали исходя из суточных потребностей того количества фитопланктона, которое необходимо для покрытия суточных рационов белого и пестрого толстолобиков. Всего азота было внесено: в апреле - 80 кг/га, в мае - 84 кг/га, в июне - 66 кг/га, в июле - 77 кг/га, в августе - 73 кг/га. Дозы фосфора составили: в апреле - 20 кг/га, в мае - 10 кг/га, в июне, июле и августе - по 3 кг/га. Годовая сумма азота в удобрениях равна 380 кг/га, фосфора - 39 кг/га. Всего за сезон понадобилось 38 внесений.
Контрольный пруд площадью 2 га имел те же характеристики зарыбления, а удобряли его по стандартной методике: со средней периодичностью раз в 10-15 дней вносили по 60 кг/га селитры и суперфосфата с таким расчетом, чтобы концентрации минерального азота и фосфора в воде равнялись соответственно 2 и 0.5 мг/л. Причем, первое внесение состоялось лишь 10 мая, почти через месяц после посадки рыбы. Суммарная доза азота, распределенная по девяти внесениям, была равна 135 кг/га, фосфора - 34 кг/га.
Азотные и фосфорные удобрения вносили одновременно с лодки, равномерно распределяя их по всей акватории пруда.
В ходе опыта проводили гидрохимические анализы воды исследуемых прудов. Фосфор фосфатов и аммонийный азот оценивали по стандартной методике колориметрирования на ФЭКе после окрашивания соответственно с молибдатом аммония и реактивом Несслера. Азот нитратов определяли по шкале цветности визуальным колориметрированием после окрашивания с натрием-калием виннокислым и металлическим цинком. Кислород измеряли по стандартному скляночному методу Винклера. Для определения водородного показателя использовали набор индикаторов: бромтимоловый синий, крезоловый красный и тимоловый синий.
Численность каждого вида водорослей измеряли под микроскопом в камере Нажотта. Биомассу фитопланктона определяли путем измерения объемов клеток всех видов и дальнейшего пересчета через численность. При анализе размерной структуры альгоценоза использовали термин "средняя масса особи" того или иного отдела. Эта величина получали путем деления общей биомассы этого отдела (например,диатомовых) в пробе на его общую численность.
Результаты
В таблице приводится сравнение среднесезонных значений рыбоводных, гидрохимических и гидробиологических характеристик опытного и контрольного прудов.
По растительноядной составляющей поликультуры выход рыбы с 1 га прудовой площади в опытном варианте выше: по белому толстолобику - на 18 % , по пестрому толстолобику - на 36 % , общая рыбопродуктивность, включая карпа, выше на 10 % . Причем, по белому толстолобику это превышение достигнуто на фоне увеличения средней конечной навески двухлеток. Улучшены также другие товарные качества рыб. Так, двухлетки белого толстолобика, выращенные в интенсивно удобряемом пруду, жирнее (содержание общих липидов -
4.79% от массы тела), чем в контроле (1.82%), а также богаче по содержанию белков (23.73% в опыте против 18.9% в контроле).
Уровень концентрации всех биогенных элементов в воде опытных прудов выше, что соответствует более высоким дозам вносимого азота, но не фосфора. В оба пруда было внесено примерно поровну суперфосфата; более высокое содержание фосфатов в экспериментальном пруду обусловлено его недопотреблением в результате частого удобрения.
Средняя концентрация растворенного кислорода выше в опыте на 27% . При этом каждая новая порция удобрений при модифицированной схеме вызывала резкое кратковременное повышение содержания кислорода в среде.
Обращают на себя внимание более высокие значения водородного показателя в опытном пруду, по времени совпадающие с весенней "разгонкой".
Из всех таксонов фитопланктона повышали свою биомассу в экспериментальном варианте по сравнению с контрольным представители порядка вольвоксовых и отдела эвгленовых. Максимальные пики биомассы у них наблюдали вслед за внесением ударной дозы удобрений ("разгонкой") в апреле. Биомасса протококковых, диатомовых, цианобактерий оказалась выше в контрольном пруду.
Несмотря на то, что в среднем за сезон биомасса протококковых в опыте была пониженной, во второй половине сезона она несколько больше, нежели в контроле. Именно в этот момент, вероятно, начинал сказываться фактор повышенного отношения N:P. Таким образом, в течение всего периода нагула растительноядные рыбы лучше обеспечены пищей в рационально удобряемом пруду - в первой половине сезона за счет вольвоксовых и эвгленовых, во второй - за счет протококковых.
Из таблицы также следует, что в эспериментальном пруду заметна тенденция к укрупнению размерной структуры водорослевого сообщества. Увеличение среднего размера особи всех основных отделов связано с тем, что в общей биомассе преобладали виды с более крупными клетками.
Таким образом, интенсификация и рационализация минерального удобрения рыбоводных прудов с многовидовой посадкой, включающей рыб-фитопланктофагов, привели к определенным изменениям в видовой и размерной структуре кормового альгоценоза, что стало причиной как количественной, так и качественной оптимизации питания толстолобиков. Повышение рыбопродуктивности пруда по растительноядным составляющей, по-видимому, есть следствие улучшения кормовой базы и кислородного режима.
Литература
Винберг Г.Г., Ляхнович В.П. Удобрение прудов. М.: Легкая промышленность,1965. 271 с.
Ивашечкина Н.Б.Фитопланктон и его продукция в прудах Саратовского рыбопитомника // Сб. трудов ГосНИОРХ. 1988. Вып.277. С.14.
Лаврентьева Г.М. Реакция видового состава фитопланктона на введение в озера минеральных солей азота и фосфора // Сб. трудов ГосНИОРХ. 1986. Вып.252. С.31.
Лаврентьева Г.М., Авинская Е.В. Реакция фитопланктона мезотрофного озера на введение биогенов // Сб. трудов ГосНИОРХ. 1985. Вып.231. С.3.
Лаврентьева Г.М.,Журавлев Ю.Н.Определение доз минеральных удобрений для повышения рыбопродуктивности озер-питомников без изменения их трофического статуса // Сб. трудов ГосНИОРХ.
1988. Вып.283. С.34.
Левич А.П.Потребности фитопланктона в ресурсах среды и пути управления структурой альгоценозов // Ж.общей биологии. 1989. N 3. С.316.
Левич А.П.,Ревкова Н.В.,Булгаков Н.Г.Процесс "потребление - рост" в культурах микроводорослей и потребности клеток в компонентах минерального питания // Экологический прогноз.М.: Изд-во МГУ, 1986. С.132.
Левич А.П., Алексеев В.Л., Рыбакова С.Ю. Оптимизация структуры экологических сообществ: модельный анализ // Биофизика.
1993.
Т.38. N 5. С.877.Сокольская Н.И.Формирование биопродуктивности водоемов дельты Волги и пути использования ее закономерностей.Диссертация на соиск.степени канд.биол.наук. Астрахань, 1981.
Ульянов В.Н.Влияние минеральных удобрений на развитие естественной кормовой базы прудов // Сб. трудов ГосНИОРХ. 1988. Вып.288. С.113.
Butler N.M.,Suttle C.A.,Neill W.A. Discrimination by fresh-water zooplankton between cells of a single algal species differing in degree of nitrogen limitation // Bull.Mar.Sci.
1988. V.43. N 3. P.845.