Кормовая нагрузка и плотность посадки в УЗВ

Почему суточный корм задаёт расчёт всех узлов УЗВ, какие плотности посадки исследования дают для видов и стадий, где проявляются пределы благополучия и как отслеживают кормовой коэффициент.

Корм как главная проектная величина

Публикация SRAC 453 называет плотность рыбы главным фактором устойчивости системы и отмечает, что плотность в конечном счёте задаёт норму внесения корма. При типичном проектировании сначала определяют вместимость системы, по ней рассчитывают пиковый суточный рацион, а затем все узлы рассчитывают на эту же пиковую кормовую нагрузку, часто с единым коэффициентом запаса, например 1,5. Корм важен потому, что почти все отходы пропорциональны ему: публикация SRAC 451 объясняет, что несъеденный корм и продукты обмена дают углекислый газ и аммиак и потребляют кислород.

Нагрузки в расчёте на килограмм корма

Источники служб распространения знаний и FAO выражают многие проектные и эксплуатационные величины на единицу суточного корма. Приведённые значения иллюстрируют принцип; отдельные руководства по биофильтрам, удалению взвеси и оксигенации в УЗВ разбирают каждый процесс подробно.

• Аммиак: в расчётном примере SRAC 451 около 3% корма с 32% белка превращается в аммонийный азот.
• Кислород: по SRAC 451 системы с быстрым удалением осадка могут потреблять всего 0,3 кг кислорода на кг корма, а системы, где осадок задерживается между промывками фильтров, — до 0,75 кг на кг корма.
• Взвесь: по SRAC 453 около половины съеденного корма выводится в виде твёрдых частиц, а SRAC 452 приводит оценку, что более 60% внесённого корма превращается во взвесь.
• Расход воды: SRAC 453 даёт типичную интенсивность рециркуляции 42–84 л/мин на кг суточного рациона.
• Загрузка биофильтра: SRAC 453 рассчитывает реакторы с подвижной загрузкой примерно на 8–16 кг суточного корма на кубометр загрузки, а псевдоожиженные слои крупного песка — примерно на 16–32 кг на кубометр.
• Свежая вода: руководство FAO указывает, что более 300 л свежей воды на кг корма обычно достаточно для разбавления нитрата; при меньшем расходе стоит рассмотреть денитрификацию.

Нормы кормления

SRAC 451 сообщает, что высокобелковые гранулированные корма дают в количестве 1,5–15% массы тела в сутки: около 15% для молоди и 1,5% для рыбы товарного размера. SRAC 452 указывает, что мальки съедают 3–4% массы тела в сутки, пока не достигнут примерно 1/4–1/2 фунта (около 113–227 г в пересчёте), затем 2–3% до вылова. Публикация рекомендует рассаживать рыбу в новые бассейны, когда потребность в корме превышает возможности биофильтра, кормить несколько раз в день, чтобы распределить нагрузку и избежать резких падений кислорода, и считать слабую пищевую реакцию немедленным сигналом для проверки воды и здоровья рыбы. Перекорм означает потерю корма, ухудшение воды и возможную перегрузку биофильтра.

Проектные диапазоны плотности и примеры по видам

SRAC 453 даёт проектные диапазоны, а не видовые нормы: очень низкая плотность — менее 15 кг/м3 для производителей и демонстрационных рыб, умеренная — менее 30 кг/м3 для молоди, живцовых и декоративных рыб, и около 60 кг/м3 (0,5 фунта на галлон) как широко принятая проектная величина для товарного выращивания. Можно достичь около 120 кг/м3, но такие системы часто имеют нестабильное качество воды и больше проблем с болезнями и ростом. Опубликованные опыты показывают, как вид и стадия меняют картину.

• Атлантический лосось (Salmo salar), пост-смолты около 115 г, проточная морская вода 9,3 °C, 8 недель (Calabrese et al., 2017): рост замедлялся при 50 кг/м3 и выше, кормовой коэффициент линейно рос от 25 до 125 кг/м3, повреждения плавников усиливались при 100 кг/м3 и более, а признаки стресса появились при 125 кг/м3. Авторы сочли плотность до 75 кг/м3 допустимой без ущерба для продуктивности и благополучия при данной температуре и размере.
• Атлантический лосось в УЗВ, 66 дней (Liu et al., 2017): рыба при примерно 29–54 кг/м3 имела меньшую конечную массу и более высокий кортизол, чем при примерно 10–18 кг/м3, где кормовой коэффициент был самым низким.
• Радужная форель (Oncorhynchus mykiss), молодь, 30 дней при 10, 40 и 80 кг/м3 (Yarahmadi et al., 2016): показатели стресса росли, а иммунные снижались при 40 и 80 кг/м3. Напротив, британская диссертация (North, 2004) не выявила устойчивых негативных эффектов около 80 кг/м3 при хорошем качестве воды, а исследование в УЗВ на взрослой форели около 1,5 кг (Raymo et al., 2024) обнаружило маркеры стресса при низкой плотности 12 кг/м3 по сравнению с 43 кг/м3.
• Тюрбо (Scophthalmus maximus), молодь в УЗВ, 120 дней (Liu et al., 2019): группа, закончившая опыт при примерно 52 кг на квадратный метр дна, росла медленнее, хуже усваивала корм и показывала более высокие маркеры стресса. Для камбаловых плотность указывают на площадь, а не на объём.
• Японская камбала (Paralichthys olivaceus), примерно 60–180 г в УЗВ (Seo and Park, 2022): авторы предлагают конечную плотность около 20 кг/м2.
• Тиляпия в бассейнах (SRAC 452, таблица 6): рекомендуемая посадка снижается с 225 рыб на кубический фут для мальков 0,02 г до 3 рыб на кубический фут для рыбы, растущей с 250 до 450 г; 1 кубический фут — около 28,3 л (пересчёт добавлен в этой статье).

Кормовой коэффициент

Руководство FAO определяет кормовой коэффициент (FCR) как количество килограммов корма на килограмм произведённой рыбы и указывает, что корм — безусловно крупнейшая статья затрат в УЗВ, поэтому улучшение FCR заметно повышает эффективность. Википедия приводит FCR около 1 для выращиваемого атлантического лосося и сома и около 1,5 для тиляпии и отмечает, что у рыб значение может быть ниже 1, поскольку сухой корм энергетически плотнее влажного мяса рыбы. SRAC 452 использует FCR 1,5:1 для тиляпии в графике кормления и показывает, как его отслеживать: взвесить выборку рыбы, оценить биомассу бассейна, разделить скормленный корм на прирост (в примере 100 фунтов корма на 70 фунтов прироста дают 1,43) и пересчитать суточный рацион. SRAC 451 отмечает, что бассейновые системы обычно дают лучший кормовой коэффициент, чем пруды. Ряд приведённых опытов показывает ухудшение FCR с ростом плотности.