تاثیر خوراک با کیفیت بر کاهش نیاز اکسیژنی ماهی
کیفیت مناسب خوراک، کلید مدیریت برای به حداقل رساندن سطح استرس ناشی از تغییرات سطح اکسیژن محلول است.
استفاده از خوراک فرموله نامرغوب و مدیریت غذادهی ضعیف، میتواند تقاضای اکسیژنی بسیار زیادی ایجاد کند که این وضعیت میتواند بصورت قابل توجهی سطح اکسیژن محلول در آب را کاهش داده، آبزیان را وارد تنش اکسیژنی کرده و باعث کاهش کیفیت آب استخرها گردد.
انتخاب خوراک مرغوب امکان افزایش تراکم در واحد حجم را به صورت قابل توجهی افزایش می دهد. اما انتخاب خوراک نامناسب منجر به کاهش کیفیت آب، افزایش نیاز اکسیژنی و کاهش شدید اکسیژن محلول گشته و امکان پرورش متراکم ماهی را سلب می نماید. در گونه های با نیاز اکسیژنی بالا (مانند قزل آلا) این اتفاق میتواند پیامدهای مرگباری داشته باشد.
سرنوشت خوراک استفاده شده در استخر و ارتباط آن با نیاز اکسیژنی
در صورت ضعف مدیریت غذادهی، بخشی از خوراک استفاده شده (معمولاً ۵ تا ۱۰ درصد در پرورش ماهی و ۲۰ تا ۴۰ درصد در پرورش میگو) مصرف نمیشود. از خوراک مصرفی توسط آبزیان نیز، بخشی تبدیل به بافت پروتئینی آبزی شده که نهایتا برداشت میشود. بخش بزرگی نیز به صورت متابولیت، عمدتاً دی اکسیدکربن، آمونیاک و فسفات دفع میشود. خوراک خورده نشده و مواد دفعی آبزیان در نهایت توسط باکتریها و سایر میکروارگانیسمها به همان متابولیتهای تولید شده توسط آبزیان پرورشی تبدیل میشود.
متابولیتها مواد مغذی گیاهی هستند و تولید فیتوپلانکتونها را در استخرها یا و قفسهای پرورشی تحریک میکنند. فیتوپلانکتونها در شرایط مناسب اکسیژن محلول در آب تولید میکنند، اما هنگام تنفس، از اکسیژن استفاده کرده و هنگام مرگ نیز تجزیه آنها به اکسیژن نیاز دارد. در طولانی مدت، اکسیژن تولید شده در فرایند فتوسنتز، به واسطه تنفس فیتوپلانکتون یا در تنفس ارگانیسم هایی که فیتوپلانکتون را تجزیه میکنند استفاده میشود.
اجزای آلی و معدنی خوراک که در آبزیان ذخیره نشده و از سیستم پرورش خارج نشوند وارد محیط آبی میشوند. کربن آلی توسط گونههای پرورشی و میکروارگانیسم هایی که خوراک خورده نشده و مدفوع را تجزیه میکنند، به دی اکسیدکربن تبدیل میشود. حیوانات پرورشی و میکروارگانیسمها همچنین آمونیاک را در آب دفع میکنند که توسط باکتری های خاص به نیترات تبدیل میشود.
اکسیداسیون مواد آلی توسط گونه های پرورشی و باکتری ها و ارگانیسم های دیگر یک فرآیند پیچیده است که شامل گلیکولیز و چرخه کربس است. با این حال، تقاضای اکسیژن احتمالی مواد آلی موجود در خوراک را میتوان با معادله ساده زیر محاسبه کرد:
Organic carbon + O۲ ® CO۲ + H۲O.
کربن دارای وزن مولکولی ۱۲ و وزن مولکولی اکسیژن (O۲) ۳۲ است. از این رو ، ۶۷/۲ (۱۲/۳۲) کیلوگرم اکسیژن برای اکسید کردن یک کیلوگرم C آلی مورد نیاز است.
آمونیاک حاصل از نیتروژن موجود در خوراک توسط باکتری های نیتریفیکنت با معادله زیر اکسید میشود:
NH۴+ + ۲O۲ ® NO۳– + ۲H+ + H۲O.
وزن مولکولی نیتروژن ۱۴ گرم و وزن مولکولی دو اکسیژن ۶۴ گرم است. از این رو ، هر مولکول آمونیاک اکسید شده به نیترات به دو مولکول اکسیژن مولکولی نیاز دارد. بنابراین ، هر کیلوگرم نیتروژن آمونیاک اکسید شده به ۴.۵۷ مولکول اکسیژن(۶۴/۱۴) کیلوگرم اکسیژن مولکولی نیاز دارد.
به دلیل تفاوت در مقادیر FCE (کارایی تبدیل غذایی) معمولی برای گونه های مختلف آبزیان پرورشی، نیاز اکسیژنی خوراک برای تولید ۱ کیلوگرم از آبزیان به طور قابل توجهی متفاوت است.
محاسبه میزان تقاضای ذاتی اکسیژن خوراک
تقاضای اکسیژنی ذاتی خوراک را میتوان از ما به تفاوت مجموع کربن و نیتروژن موجود در خوراک و از مجموع میزان این دو عنصر در گونه پرورشی، طبق رابطه زیر محاسبه نمود:
(kg O۲/kg feed) تقاضای اکسیژنی خوراک= [(درصد کربن خوراک/۱۰۰) – (FCE)(درصد کربن گونه پرورشی/۱۰۰)]۲.۶۷ + [(درصد ازت خوراک/۱۰۰) – (FCE)(درصد ازت گونه پرورشی/۱۰۰)]۴.۵۷
در این رابطه FCE بازده تبدیل خوراک بوده که طبق رابطه زیر محاسبه میشود :
(افزایش وزن گونه پرورشی/ میزان خوراک) یا ۱/ضریب تبدیل خوراک (FCR)
به عنوان مثال اگر خوراک محتوی ۴۰ درصد کربن و ۶ درصد ازت باشد، و گونه مورد پرورش حاوی ۱۵ درصد کربن و ۷۵/۲ درصد ازت باشد، چنانچه FCE حدود ۶/۰ در نظر گرفته شود، آنگاه تقاضای اکسیژنی به قرار زیر خواهد بود:
تقاضای اکسیژنی خوراک (kg O۲/kg feed) = [40/100 – ۰.۶(۱۵/۱۰۰)]۲.۶۷ + [۶/۱۰۰ – ۰.۶(۲.۷۵/۱۰۰)]۴.۵۷ = ۰.۸۲۸ + ۰.۱۹۹ = ۱.۰۳
بنابراین، میزان تقاضای اکسیژنی ذاتی خوراک، براساس بازده تبدیل خوراک و ترکیب آن، و بسته به گونه پرورشی متغیر خواهد بود. معمولاً میزان آن اندکی بیش از kg O2/kg feed 1 در مورد خوراکهایی با بازدهی معمولی تخمین زده میشود. با این حال میزان اکسیژن مورد نیاز برای تولید یک کیلو گوشت گونه پرورشی، به میزان قابل توجهی با توجه به نوع گونه و توانایی آن برای استفاده از خوراک متفاوت خواهد بود. جدول زیر میزان اکسیژن مورد نیاز در چند گونه مهم پرورشی را نشان میدهد.
جدول شماره ۱
گونه | FCE | FCR | تقاضای اکسیژنی خوراک (kg O2/mt feed) | تقاضای اکسیژنی تولید (kg O2/mt production) |
گربه ماهی کانالی | ۰.۵ | ۲.۰ | ۱.۰۵ | ۲.۱۲ |
تیلاپیا | ۰.۵۷ | ۱.۷ | ۱.۰۲ | ۱.۷۳ |
سالمون آتلانتیک | ۰.۷۷ | ۱.۳ | ۱.۰۵ | ۱.۳۶ |
قزلآلای رنگین کمان | ۰.۸۳ | ۱.۲ | ۱.۰۳ | ۱.۲۴ |
میگوی وانامی | ۰.۶۷ | ۱.۵ | ۱.۰۰ | ۱.۵۰ |
راندمان تبدیل خوراک تأثیر قابل توجهی در میزان تقاضای اکسیژنی خوراک (FOD) به ازای هر کیلوگرم از آن دارد، که این مطلب با توجه به اطلاعات مندرج در جدول ۲ قابل استنتاج است. با این حال ، FCE تأثیر بسیار چشمگیری روی مقدار خوراک مورد نیاز برای تولید یک واحد وزن از گونه پرورشی دارد.
به عنوان مثال افزایش FCE از ۷/۰ به ۱/۱ (کاهش FCR از ۴/۱ به ۹/.) باعث کاهش میزان خوراک مصرفی خواهد شد، که این میزان برای تولید ۵۰۰۰ کیلوگرم از یک گونه پرورشی از ۷۰۰۰ به ۴۵۰۰ کیلوگرم کاهش خواهد یافت. بعلاوه اکسیژن مورد نیاز سیستم پرورشی از ۶۹۳۶ کیلوگرم O2 به ۳۸۲۵ کیلوگرم میرسد(۴۰ درصد کاهش). بدین ترتیب این امر میزان هوادهی مکانیکی مورد نیاز در واحد تولید را ۴۰ درصد کاهش میدهد و همچنین باعث صرفه جویی قابل توجهی در هزینه های خوراک میشود.
کل تقاضای اکسیژنی خوراک به غیر از پرورش در قفس یا پن (pen culture) به منبع آب تحمیل نمی شود. در حقیقت در استخرها ، معمولاً حدود ۷۰ تا ۸۰ درصد تقاضای اکسیژنی خوراک به آب تحمیل میشود چرا که در آبراههها و عمده سیستم های پرورشی، خوراک مصرف نشده و فضولات ناشی از آن، از سیستم خارج میشود.
جدول شماره ۲
FCE | FCR (1/FCE) | تقاضای اکسیژنی خوراک (kg O2/kg feed) | خوراک مصرفی | میزان اکسیژن مورد نیاز در سیستم پرورشی (kg O2) |
۰.۴ | ۲.۵ | ۱.۱۳ | ۱۲,۵۰۰ | ۱۴,۱۲۵ |
۰.۵ | ۲.۰ | ۱.۰۸ | ۱۰,۰۰۰ | ۱۰,۸۰۰ |
۰.۶ | ۱.۶۷ | ۱.۰۳ | ۸,۳۵۰ | ۸,۴۹۸ |
۰.۷ | ۱.۴۳ | ۰.۹۷ | ۷,۱۵۰ | ۶,۹۳۶ |
۰.۸ | ۱.۲۵ | ۰.۹۲ | ۶,۲۵۰ | ۵,۷۵۰ |
۰.۹ | ۱.۱۱ | ۰.۸۷ | ۵۵۰۰ | ۴۶۷۵ |
۱ | ۱ | ۰.۸۳ | ۵۰۰۰ | ۴۲۵۰ |
۱.۱ | ۰.۹ | ۰.۷۸ | ۴۵۰۰ | ۳۸۲۵ |
جهت مشاهده سایر مقالات مرتبط با آبزی پروری حرفه ای بر روی لینک زیر کلیک نمایید