Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

РОСТ И МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРАСНОЙ ТИЛЯПИИ (OREOCHROMIS MOSSAMBICUS X О. NILOTICUS), ВЫРАЩИВАЕМОЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЗНАЧЕНИЯХ РН ВОДЫ

ВАК РФ 06.02.04, Частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства

Автореферат диссертации по теме "РОСТ И МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРАСНОЙ ТИЛЯПИИ (OREOCHROMIS MOSSAMBICUS X О. NILOTICUS), ВЫРАЩИВАЕМОЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЗНАЧЕНИЯХ РН ВОДЫ"

оЛ М2>£1-

На правах рукописи

ЩЕРБАКОВ Денис Алексеевич

РОСТ И МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРАСНОЙ ТИЛЯПИИ (ОКЕОСНКОМК МОввАМШСиБ X О. МЬОТ1Си8), ВЫРАЩИВАЕМОЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЗНАЧЕНИЯХ РН ВОДЫ

Специальность 06.02.04. — Частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2000

Работа выполнена в Московской сельскохозяйственной академии им. К.А Тимирязева (МСХА)

Научные руководители:

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор ВЛАСОВ В.А.

Официальные оппоненты:

Кандидат биологических наук, доцент

ИВАНОВ A.A.

— доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Раденко В.Н.

— кандидат сельскохозяйственных наук

Лнппо Е.В.

Ведущая организация:

Всероссийский научно-исследовательский институт ирригационного рыбоводства

Защита состоится «26» 2000 года в и "часов на заседании

диссертационного совета ДЛ20.35.05. в Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева

Адрес: 127550, Москва, И-550, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет МСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ МСХА

Автореферат разослан 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета - доцент

К. Н. Калинина

I.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1 .Актуальность исследований. Перспективным объектом современной тепловодной аквакультуры являются тиляпии. Такие виды тиляпий как: Oreochromis mossambicus, O.niloticus, O.aureus и т.д., а также их гибриды, в том числе красная тиляпия, обладают следующими ценными качествами: быстрый рост, неприхотливость к условиям содержания, высокая резистентность ко многим заболеваниям, всеядность, вкусное мясо, отсутствие межмышечных косточек, легкое размножение, возможность выращивания при высоких плотностях посадки, и т.д. (Привезенцев, Соколов, Маркин, 1985; Соколов, Фомичев, 1989; Neiland, Goddard, McGregor, 1990; Боронецкая, 1995, Sanchez-Chavez, Bravo-Inclan et al.; 1995).

В нашей стране пройден лишь первый этап внедрения технологических разработок выращивания отдельных видов тиляпии. Перспективы расширения производства тиляпии в нашей стране связаны с разработкой индустриальных технологий воспроизводства и выращивания этих рыб, созданием высокопродуктивных линий и гибридных форм, что требует более глубокого изучения видовых особенностей тиляпии (Бугаец, 1999).

Известно, что показатель рН воды — это один из наиболее важных факторов внешней среды, влияющих на физиологическое состояние рыб, как в природных экосистемах, так и при выращивании в условиях аквакультуры. РН внутренней среды организма является важнейшей константой гомеостаза. Активность ферментов в организме зависит от значения рН растворов, в которых они работают, т.е. от рН среды организма. Изменение рН крови всего на 0,2 единицы может вызвать блокирование работы ферментов и сопряжено, таким образом, со смертельным риском. Однако такие изменения рН внутри организма животного бывают крайне редко, так как на страже поддержания этого показателя на относительно постоянном уровне (7,3...7,5) стоят емкие буферные системы. Рыбы, в отличие от прочих животных, обитают в водной среде, т.е. в растворе, рН которого может меняться в широких пределах. Механизм защиты от воздействия неблагоприятных значений рН внешней среды у рыб изучен плохо (Калашников, 1939; Зеленников, 1997; Щербаков, Власов, Иванов и др., 1999).

Уровень рН в рыбоводных прудах подвержен значительным колебаниям в течение суток. В условиях оборотных систем индустриального рыбоводства в результате микробиологических процессов биофильтрации может происходить снижение щелочности воды и соответственно падение рН (Masser, Rakocy, Losordo, 1998). В связи с промышленным загрязнением рН естественных водоемов также претерпевает значительные изменения в последнее время.

:! »'.лу.Ь'-'ЛЯ

'!• •• & ¿J. .ОТПКА -.кэдэмии

Например многие водоемы становятся все более кислыми из-за выпадения кистотных дождей (Baltes, Nagel, 1995)

Сведения по устойчивости красной тиляпии к воздействию различных уровней рН в научной читературе практически отсутствуют

В связи с этим целью работы являлось комплексное изучение влияния различных значений рН воды на продуктивные качества и физиологическое состояние тиляпии

Задачи исследований Исходя из вышеуказанной цели, были поставлены следующие задачи

провести выращивание молоди красной тиляпии, а также выращивание товарной рыбы в бассейновых условиях с различными значениями рН воды, при этом изучить

воздействие рН на рост тиляпий, использование ими корма, поведение рыб,

изменение устойчивости к стрессам, морфометрические показатели, потребление кислорода, параметры крови,

химический состав мышц и внутренних органов, определить сублетальные границы рН воды для красной тиляпии Научная новизна исследований Впервые комплексно изучено влияние рН воды на физиологическое состояние и продуктивные качества красной тиляпии при выращивании в бассейнах Была установлена их высокая устойчивость к данному фактору среды и подтверждена возможность их выращивания в условиях с высоким уровнем колебания этого показателя, в которых большинство друпгх объектов аквакультуры погибают 1 4 Практическое значение результатов

Определен рекомендуемый диапазон значений рН воды для выращивания красной тиляпии

1 5 Апробация работы Материалы работы доложены на научных конференциях молодых ученых МСХА 1998, 1999 гг, па 2-ом международном симпозиуме «Ресурсосберегающие технологии в аквакультуре», Краснодар, 1999, на международной научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития аквакультуры», Беларусь, г Горки, 1999

Публикации По материалам диссертации опубликовано 7 печатных

работ

1 7 Структура и объем диссертации Диссертационная работа состоит из введения, двух экспериментальных глав, заключения, выводов и списка

о

литературы. Работа изложена на 128 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу и 10 рисунков. Список литературы включает в себя 242 источника, из которых 186 иностранных.

2.МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Исследования были проведены в лаборатории кафедры рыбоводства Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева в 1998... 1999 гг. Объектом исследований была красная тиляпия —. гибрид ОгеосЬгогшз тоБзатЫсиБ х О. пПоисш массой от 2 до 200 г. Для достижения поставленных целей были проведены 2 опыта. В первом опыте выращивали молодь с 2 до 25 г (табл. 1). Во втором опыте преследовали цель вырастить товарную рыбу (табл. 2). И в первом и во втором опыте были сформированы пять опытных групп рыб, условия выращивания которых, отличались лишь по значению рН воды в бассейнах. Использовались бассейны объемом по 250 л. В каждом из них поддерживали определённое значение рН воды. Во всех вариантах поддерживали одинаковую температуру (26 °С) и содержание кислорода (4,5-5,0 мг/л). С целью недопущения накопления азотистых веществ осуществляли подмену и очистку воды. Рыб кормили полноценными комбикормами производства фирмы Ргоуиш, высокое качество которых было подтверждено исследованиями ряда авторов (Липпо, Лабенец, 1999). В опыте по выращиванию молоди для кормления рыбы применяли маятниковые автокормушки. При выращивании товарной тиляпии рыб кормили комбикормом по поедаемости 6 раз в сутки.

Таблица 1

Выращивание молоди красной тиляпии (опыт 1).

Показатель Номер бассейна

1 2 3 4 5

рН (3,5-5,0) рН (5,0-6,7) рН (6,7-7,4) РН (7,4-8,2) рН (8,2-9,5)

Объём бассейна, л 250 250 250 250 250

Продолжительность 60 60 60 60 60

опыта, сут

Начальная масса рыбы, г 2,61 2,76 2,99 2,95 3,09

Плотность посадки:

шт/бассейн 54 54 54 54 54

шт/м3 216 216 216 216 216

Кормление («Дельта 22» комбико рм производства фирмы РЯО\/1М1)

В ходе эксперимента, ежедекадно устанавливали интенсивность роста, эффективность использования корма, а каждые двадцать дней определяли экстерьерные показатели.

Таблица 2

Вырлшиванпе товарной красном гплнппп (опыт 2).

Показатель Номер бассейна

1 2 3 4 5

рН (3,5-5,0) рН (5,0-6,7) РН (6,7-7,4) РН (7,4-8,2) РН (8,2 9,3)

Объем бассейна, л 250 250 250 250 250

П родолжител ьность опыта, сут 150 150 150 150 150

Начальная масса рыбы,г 25,29 24,61 24,84 24,53 24,4

Плотность посадки шт/бассейн шт/м3 35 140 35 140 35 140 35 140 35 140

Кормление (Аквагроуер 'SP-6" комбикорм производства фирмы PROVIMI)

В течение опытов проводили изучение стандартного обмена (Строганов, 1962) и постоянное наблюдение за поведением рыб

В конце опытов были проведены гематологические (Голодец, 1964, Георгиевский, 1976, Остроумова, 1957, Иванова, 1983), биохимические (Щербина, 1971, Лебедев, Усович, 1976), морфометрические исследования (Правдин, 1966, Привезенцев, 1991, Смирнов, Рыжков, Добринская, 1972), а также исследования сублетальных границ рН воды для красной тиляпии и ее устойчивости к стрессфакторам

Полученные результаты были обработаны биометрически с помощью программного обеспечения Microsoft Excel 2000 согласно общепринятым методикам (Плохинский H А , 1980)

¿.РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Как показали наши исследования, рН оказывает существенное влияние на продуктивные качества и физиологическое состояние тиляпий Естественно, что лучшие показатели были получены при рН, близкой к нейтральной Но на подкисление и подщелачивание воды реакция рыбы была неодинаковой

3.1. Характеристика роста и развития рыб

3.1.1.Динамика роста молоди

Рост тиляпий подвержен значительному воздействию со стороны активной реакции среды выращивания (рис 1) Наименьшая скорость роста и соответственно, наименьшая конечная масса тела отмечена у молоди тиляпий, выращиваемой в сильно щелочной воде (рН 8,2-9,5) Существенных различий по

конечной массе между другими опытными группами не установлено. Даже у тиляпий в бассейнах с сильно кислой водой этот показатель был близок к рыбам, выращенным в более благоприятных в отношении водородного показателя условиях. Отчасти это обусловлено высокой устойчивостью молоди красной тиляпии к низким значениям рН, частично более низким уровнем выживаемости рыб в этом варианте опыта (85 %). При этом погибали наиболее ослабленные и мелкие особи. Что и привело к повышению средней массы рыб в этом варианте опыта.

Дата

Рис. 1. Динамика роста молоди тиляпии при различных значениях

рН воды

В остальных опытных группах выход рыб составил либо 100 % (умеренно кислая и нейтральная вода), либо был близок к данному показателю, т.е. в умеренно щелочной воде (96 %) и сильно щелочной (98 %).

3.1.2. Динамика роста товарной рыбы

При выращивании товарной тиляпии различия в скорости роста были более значительными, чем при выращивании молоди. Однако, первые две декады опытного периода отставание по массе у рыб в сильно кислой воде от тиляпий из благоприятных условий выращивания практически отсутствовало. Лишь по истечению первых 20 дней различия в росте стали достоверными (рис. 2)-

Более существенные различия по массе рыб в конце опыта связаны с тем, что выращивание товарной тиляпии было в 2,5 раза продолжительнее, чем

выращивание молоди, те пресс от во!деиствия рН воды при выращивании товарной тиляпии принял хроническую форму Наибольшей конечной массы (200 г) по истечении 5 месяцев выращивания тиляпии достигли в нейтральной воде Несколько хуже росли рыбы в умеренно щелочной и умеренно кислой воде, достигнув соответственно конечной массы 180 и 163 г В сильно кислой воде тиляпии достигли массы, в два раза меньшей, чем в нейтральной - 101 г Наименьшая скорость роста и наименьшая конечная масса были отмечены в сильно щелочной воде (78 г)

♦ Бас. 1(рН 3 5-5 0) —в— Бас2 <рН 5 0-6 7) —БасЗ (рН 6 7 7 4) —в— Бас.4(рН74 8 2) —Ж— Бас.5(рН8 2 95)

25000

Дата

Рис. 2 Рост товарной тиляпии при разных значениях рН воды

Выживаемость рыб была равна 100 % во всех опытных группах, за исключением сильно кислой воды (83 %) Гибель рыб в варианте с кислой водой происходила, как правило, после проведения контрольных обловов, т е тиляпии не выдерживали дополнительного стресса, вызванного гипоксией и манипуляциями при взвешиваниях и измерениях Как и в опыте по вырашиванию молоди, средняя масса товарной рыбы в сильно кислой воде возросла из-за гибели наиболее ослабленных мелких особей Таким образом, рН воды является существенным фактором, определяющим рост красной тиляпии

3.2. Эффективность использования корма

Как показали наши исследования, красная тиляпия эффективно использовала корм при всех опытных значениях рН (рис. 3).

Наиболее эффективно использование корма было в умеренно щелочной и нейтральной воде По мере сдвига рН воды в сторону неблагоприятного диапазона затраты корма возрастали Это связано прежде всего со снижением потребления корма

Бассейн 1 (рН Бассейн 2 (рН Бассейн 3 (рН Бассейн 4 (рН Бассейн 5 (рН 3.5-5.0) 5.0-6.7) 6,7-7.4) 7,4-8,2) 8.2-9.5)

| П Выращивание молоди тиляпий (опыт 1) В Выращивание товарных тиляпий (опыт 2) |

Рис. 3. Затраты корма за период выращивании рыбы при разных значениях рН воды

С замедлением роста относительная доля энергии корма, затрачиваемая на поддержание жизнедеятельности увеличивалась, а доля энергии, затрачиваемая на прирост массы тела снижалась. Таким образом, эффективность использования энергии корма снижалась. Об этом свидетельствуют также данные Раденко, Радищева, Тереньтева и др. (1988).

3.3. Экстерьерно-интерьерные показатели

3.3.1. Индексы телосложения рыб при изменениях рН среды

Экстерьерная оценка играет важную роль при разведении сельскохозяйственных животных, в частности рыб. Как и в случае с массой тела, на индексы телосложения молоди тиляпий рН воды оказало меньшее влияние, чем при выращивании товарной рыбы. Индекс толщины тела у молоди в нейтральной воде был достоверно выше (25,4 %), чем в сильно кислой (24,6 %), а индекс большеголовое™ достоверно ниже (31,7 %), чем в сильно щелочной воде (33,4 %). Коэффициент упитанности рыб в нейтральной воде был несколько выше (4,0), по сравнению с другими опытными группами, но эти различия были не достоверны.

На индексы телосложения у товарных тиляпий величина водородного показателя среды обитания оказала более существенное и достоверное влияние по сравнению с молодью тиляпий. Наименьшим коэффициентом упитанности (2,9), наименьшей относительной толщиной тела (22,1 %) и величиной его относительного обхвата (86,6 %), а также наибольшим индексом большеголовое™ (33,9 %) обладали тиляпии, выращенные в сильно щелочной воде. Показатели экстерьера у рыб в сильно кислой воде были немногим лучше таковых у тиляпий из сильно щелочной воды. По мере сдвига рН воды в сторону нейтральных значений рН состояние экстерьера рыб с продуктивной точки зрения улучшалось. Так наиболее высокими значениями коэффициента

упитанности (3,3) относительной толщины тела (23 6 °») его обхвата (91,5%), а также наименьшим индексом большеголовости (31,2 %) обладали тиляпии, выращенные в нейтральной воле

3.3.2. Соотношение частеп тела

При изменении рН воды в сильно кислую и сильно щелочную сторону масса мышц у молоди тиляпий снижалась, а масса головы и суммарная масса внутренних органов возрастала, то есть уменьшался выход съедобных частей С повышением рН возрастала относительная масса жабр, что связано с повышением уровня потребления кислорода и интенсивности функционирования этого органа Масса кожи изменялась обратно пропорционально массе жабр Наибольшая масса жабр и наименьшая масса кожи была у тиляпий в сильно щелочной воде, соответственно - 3,4 и 2,5 % У рыб в сильно кислой воде масса кожи была наибольшей среди всех опытных групп (3,98 %), а масса жабр наименьшей (3,0 %) Масса чешуи менялась пропорционально массе кожи

В отношении влияния рН на относительную массу частей тела у товарных тиляпий наблюдали тенденции, характерные для молоди, но за некоторыми исключениями Наибольшая относительная масса мышц - 50,4 % и масса тушки -66,8 % была отмечена у рыб, выращенных в нейтральной воде По мере сдвига водородного показателя в сторону кислых и щелочных значений индекс мышц и тушки, а следовательно мясные качества тиляпий понижались С повышением рН увеличивалась относительная масса жабр, что, как и в опыте с молодью, очевидно, было связано с увеличением потребления кислорода Наименьшей массой кожи - 2,9 % и чешуи - 2,4 % и наибольшей массой жабр - 3,3 % обладали тиляпии, выращенные в сильно щелочной воде С повышением рН масса внутренних органов уменьшалась

3.3.3.Масса внутренних органов красной тиляпии

В вариантах опыта с повышением рН наблюдали характерное увеличение массы сердца у молоди тиляпии, что согласуется с повышением потребления кислорода, то есть с усилением обмена веществ в организме рыб При этом сердце работает более активно, что приводит к увеличению процессов анаболизма в нем и как следствие к росту его массы Между показателем массы сердца и потреблением кислорода у молоди тиляпий выявили существенную взаимосвязь Коэффициент корреляции составил +0,9 Между величинами массы сердца и жабр также имелась положительная взаимосвязь (г=+0,8) Между массой сердца, массой жабр с одной стороны и массой кожи с другой имеется существенная обратная корреляционная связь (г= —0,9)

Наименьшую массу желудка наблюдали в сильно кислой воде (0,29 %), наибольшую - в сильнощелочной воде (0,46 %) Коэффициент корреляции между данным показателем и рН составил около +0,9 Схожую картину, как и в отношении желудка, наблюдали в распределении относительной массы кишечника

Почки рыб являются органом выделения и кроветворения (Житенева, Полтавцева, Рудницкая, 1989, Beaman at all, 1999), служат депо крови, а также органом, в котором вырабатываются различные гормоны. Наибольшая относительная масса почек была отмечена у молоди тиляпий в сильно щелочной воде (0,25 %), наименьшая в сильно кислой (0,21 %). Существовала положительная корреляция между данным показателем и содержанием гемоглобина в крови (г=+0,53).

Наименьшую массу гонад у молоди тиляпий наблюдали в сильно кислой воде (1,24 %). С повышением рН ближе к нейтральным значениям относительная масса гонад возрастала, а в сильно щелочной воде опять становилась минимальной и равной (1,31 %). Сопоставляя данные по относительной массе гонад с данными по средней стадии зрелости гонад по группам, следует отметить, что при более благоприятных значениях рН тиляпии были более зрелыми.

На количество внутриполостного жира оказывают влияние многие факторы среды: обеспеченность пищей, возраст, половое созревание рыб, температура воды и т.д. (Лапин, Шатуновский, 1981; Маслова, 1990) В наших исследованиях также была обнаружена корреляция между значениями рН воды и относительной массой внутриполостного жира. У молоди наибольшее его содержание было в сильно кислой воде (4,3 %). Это достоверно выше, чем у тиляпий, выращенных в умеренно кислой (3,0 %), умеренно щелочной (3,2 %) и сильно щелочной воде (3,1 %) при Р<0,05.

Величина гепатосоматического индекса находится в тесной взаимосвязи с половым созреванием рыб (Панов, 1979). У многих видов наблюдали увеличение относительной массы печени на начальных этапах созревания половых продуктов и уменьшение на завершающих стадиях (Брусынина, 1976; Статова, Мариц, 1985). Подобную тенденцию наблюдали у тиляпий в сильно щелочной воде. У молоди тиляпий более высокому значению массы печени соответствовала более ранняя стадия зрелости гонад.

Масса селезенки - показатель более нестабильный, чем масса других внутренних органов. Никаких изменений селезенки, связанных с рН воды обнаружено не было.

В отношении массы сердца и его взаимосвязи с массой жабр и кожи у товарной тиляпии и молоди наблюдали схожую картину. У товарной рыбы сохранились тенденции, характерные для молоди, и в отношении массы желудка и кишечника.

Между массой почек и количеством эритроцитов у товарных тиляпий наблюдали положительную корреляционную связь. Коэффициент корреляции был равен +0,86. Таким образом, у рыб, кровь которых содержит большее число эритроцитов, почки как кроветворный орган имеют большую относительную массу. Наблюдали также корреляцию между относительной массой почек и содержанием гемоглобина в крови (г=+0,66).

У товарных рыб гонады были более зрелыми при более благоприятных значениях водородного показателя Однако достоверных отличий по гонадосоматическому индексу между группами не обнаружили Между относительной массой жира и массой гонад наблюдали отрицательную коррелятивную связь (г~-0,8) У товарных типяпий отметили обратную корреляционную связь между стадией зрелости гонад и относительной массой печени (г= -0,6)

Показатель относительной массы селезенки у товарных тиляпий, как и у молоди отличался высокой нестабильностью

По абсолютным величинам масс внутренних органов между опытными группами существовали значительно более существенные различия в связи с разницей в массе тела тиляпий

3.4. Физиологические показатели красной тиляпий

3.4.1. Изучение стандартного обмена у молоди н товарной рыбы

Потребление кислорода рыбой является интегральным показателем метаболических процессов и коррелирует с приростом живой массы (Винберг, 1956) Как у молоди, так и у товарной тиляпии рН воды оказывало значительное влияние на потребление кислорода, то есть на интенсивность обменных процессов Наименьшим потребление кислорода было в сильно кислой воде (рис 4 и рис 5) С повышением рН оно возрастало в два и более раз, достигая своего наивысшего значения в умеренно щелочной воде

Рис. 4 Потребление кислорода молодью тиляпии при разных значениях рН воды, мг/г массы тела в час

Бассейн НрН 3 5- Бассейн 2 (рН Бассейн 3(рН Бассейн 4 (рн Бассейн 51РН 5 0) 5 О-в 7) 6 7 7 4) 7 4-8 2) 82 95)

Рис 5 Потребление кислорода товарной рыбой при разных значениях рН воды, мг/г массы тепа в час

В сильно щелочной воде потребление кислорода было несколько ниже чем в умеренно щелочной

3.4.2. Влияние изменения рН воды на поведение тиляпий Пониженное потребление кислорода при снижении рН воды согласуется и с поведением рыб В сильно кислой воде двигательная активность тиляпий была

Рис 6 Структура стаи тиляпий в нейтральной и умеренно щелочной воде

1 I

наименьшей.

Существенно активнее была рыба в умеренно кислой и умеренно щелочной среде. Аппетит рыб, который выражается в потреблении пищи, также был значительно выше в нейтральной воде. Тиляпии постоянно плавали в поисках корма по всей акватории, очень активно брали корм (рис 6). Нетипичным было поведение тиляпий непосредственно после добавления реактивов. Например, в бассейне с умеренно кислой средой, где показатель рН воды в течение суток стремился в сторону повышения (с 5 до 6,7). Добавление кислоты приводило к резкому снижению рН до 5 и вызывало у рыб сильное беспокойство. Они собирались в плотную стаю (рис. 7). При кормлении проявляли высокий аппетит, но брали корм очень настороженно, выплывая на мгновенье из стаи, хватая гранулу, после чего тут же возвращались обратно.

Н2Я04

(ГЪ

рН -5,0

_

_

_

_

Рис. 7. Структура стаи тиляпий при понижении рН

Похожее стайное поведение наблюдали и в бассейне с колебаниями рН от 8,2 до 9,5. Исключением являлось то, что после добавления щелочи и скачка рН до 9,5 рыбы хоть и собирались в стаю, но были более вялыми и почти прекращали потреблять корм. Корм иногда захватывали, но тут же выбрасывали из ротовой полости.

3.5. Оценка качества мяса товарной тиляпии, выращенной прп различных значениях рН воды

Изменение рН среды обитания рыб - это есть моделирование загрязнения природного водоема И с практической точки зрения неизбежен вопрос о качестве рыбной продукции, полученной из водоемов с разным значением рН Трудно ожидать каких-либо токсических влияний на рыбную продукцию от изменения рН воды Тем не менее, этой проблеме мы уделили специальное исследование

При проведении органолептической оценки у тиляпий, выращенных при всех значениях рН воды, выявили хорошие вкусовые качества После кулинарной обработки мясо красной тиляпии обладало типичным рыбным вкусом и отличалось сочностью и отменным ароматом Бупьон после варки тиляпии имел хорошие вкусовые качества - был насыщенным, прозрачным, не имел посторонних запахов и привкуса Причем вкусовые ощущения не зависели от условий выращивания рыбы Изучение химического состава подтвердило высокую пищевую ценность рыб Наибольшее содержание жира было характерно для рыб, выращенных в умеренно кислом диапазоне рН (2,5 %) Наиболее высокий уровень сухого вещества и сухого обезжиренного вещества был выявлен в нейтральной (27,63 и 25,54 %) и умеренно щелочной воде (25,83 и 23,83 0/о) Меньше всего жира (1,26 %) и сухого вещества (22,67 %) содержалось в мышцах тиляпий из сильно щелочных условий Это соответствует и более низкой по сравнению с другими опытными вариантами конечной массе рыб и наихудшим экстерьерным показателям Выявить существенную зависимость между показателем рН и химическим составом тела не представляется возможным, так как большинство различий, наблюдаемых между опытными группами не достоверны

3.6.Гематологическне исследования

3.6.1. Показатели крови молоди тиляпий

Кровь является важнейшей составляющей внутренней среды организма Характеристики крови находятся под влиянием, как факторов внутренней среды, так и под воздействием внешних факторов (, Кудряшова, 1967, Серпунин, 1983 Головина, Тромбицкий, 1989)

Как показали наши исследования, наибольшее количество эритроцитов и наивысшее содержание гемоглобина было характерно для крови молоди тиляпий в сильно щелочной воде (табл 3) Наименьшими эти показатели были у рыб в нейтральной воде Повышенное содержание гемоглобина и эритроцитов при неблагоприятных значениях рН, очевидно, связано с той буферной функцией, которую наряду с дыхательной выполняет гемоглобин Он участвует в поддержании рН крови - важнейшей константы гомеостаза

Таблица 3

Гематологические показатели молоди тиля и и и

Показатели Значение рН воды

3,5-5,0 5,0-6,7 6,7-7,5 7,5-8,2 8,2-9,5

Кол-во эритроцитов, млн/куб. мм 2,01±0,09 2,01±0Д2 1,89±0,10 3-5* 1,76±0,08 4-5 2,33±0,13 3-5, 4-5

Содержание гемоглобина, г% 7,23±0,34 1-5 7,40±0,41 2-5 6,73±0,18 3-5 7,59±0,38 4-5 9,09±0,35 1-5,2-5,3-5,4-5

*Примечание: Здесь и далее выделенными жирным шрифтом цифрами показаны номера опытных групп, между которыми существуют достоверные различия при Р<0,05.

3.6.2. Показатели крови товарной тиляпии

Изучение характеристик крови товарной тиляпии выявило наиболее существенные изменения в показателях красной и белой крови у рыб в сильно кислой воде (рН 3,5-5,0). В этом варианте опыта наблюдали наибольшее количество патологических форм эритроцитов. Число эритроцитов с инвагинацией ядра превышало контроль (рН 6,7-7,4) в 10 раз. В лейкоцитарной формуле увеличилось количество зрелых гранулоцитов (нейтрофилов, базофилов и эозинофилов) и особенно их бластных форм - в 9 раз по сравнению с контролем (табл. 4).

В контроле количество лейкоцитов было наивысшим среди опытных групп (96,7 тыс./мм3), что говорит о высоком уровне иммунитета у рыб. Властные формы гранулоцитов имели низкие показатели. В среднем по группе они составили в,84 %. Количество патологических форм эритроцитов в контроле было самым низким среди опытных групп.

В крови рыб го сильно щелочной воды (рН 8,2-9,5) также присутствовало большое количество патологических форм эритроцитов, в частности наибольшее количество эритроцитов с инвагинацией ядра. Однако, процесс агглютинации был выражен значительно слабее, чем у тиляпий в сильно кислой воде. Количество лейкоцитов по сравнению с контролем было меньше в 2,4 раза. Таким образом, в сильно кислой и сильно щелочной воде у рыб развивалась лейкопения, т.е. снижение числа лейкоцитов. Как следствие у рыб снижался иммунитет и в сильно кислой воде после проведения обловов наиболее ослабленные рыбы не выдерживали дополнительного стресса и погибали.

Таблица 4

Лейкоцитарная формула крови товарных тнлппиа, выращенных при

различных значениях рН воды

Показатели Значение рН воды

3,5-5,0 5,0-6,7 6,7-7,5 7,5 8,2 8,2-9,5

Число леикоцитов тыс/мм* 32 15±2 56 1-2. 1-3. 1-4 54 80±8 22 1-2. 2-3 96,7±6 33 1 3. 2-3. 3 4. 58 4б±3 51 1-4. 3-4. 4-5 39 59±4 8 3-5. 4-5

3 5

Лейкоцитарный состав крови, %

Агранулоциты

Лимфоциты 86 08±2 04 1-2. 1-3. 1-4. 95 67±0 86 1=2 97,02±0 78 1-3. 3-4 92,62±1,30 1-4. 3-4 95 06±0 3

1-5

В том числе лимфобласты 2 48±0,38 !_- 3 1,9б±0,55 1,1б±0 24 1-3 1 67±0,37 1 50±0 40

Моноциты 2 49 ±0,61 1,74±0 31 1,23±0,31 3-4 2 Б3±0 30 3-4 1 86±0 34

В том числе монобласты 1 72±0 39 1,49±0 26 0 84±0 23 1,85±0 30 1 36±0,43

Гранулоциты

Неитрофилы 1,03±0,42 0,49±0,26 0,38±0,13 0,31±0,08 0,27±0,05

базофилы 2,75±0 64 1-2. 1-3. 1-5 0,18±0,10 1-2 0,45±0,13 1-3 1,19±0 44 0 5±0 2 1-5

Эозинофилы 0,10±0,10 НЕТ 0,07± 0,07 НЕТ НЕТ

Сумма бластных форм агранулоцитов 4 21±0 74 1-3 3 45±0 76 2 0±0,32 ,1-3 3,52±0 64 4-5 2 86±0 81 4-5

Сумма бластных форм гранулоцитов 7 55±1 68 1-2. 1-3. 1-5 1 92±0,49 1-2 0 84±0 27 3,35±0 ,93 1 3-4 2 61±0 2 1-5. 3-5

Сумма бластных форм гранулоцитов и агранулоцитов 11 76±1,3 1-2. 1-3. 1-4. 1-5 5 37±1 17 1=2 284±0 58 1-3. 3-4 6 87±1.29 1=4. 5,47±0 93 и

Таблица 5 Показатели красной крови товарной тиляпии

Показатели Значение рН воды

3,5-5,0 5,0-6,7 6,7-7,5 7,5-8,2 8,2-9,5

Содержание гемоглобина, г0/о 10,20*0,29 10 06±0 11 10 32±0 36 10,38±02 10 68±0 3

Число эритроцитов млн /мм* 2 05±0 05 1-3 2 05±0,13 1,73±0 04 1-3, 3-4, 3-5 2,06±0,1 3-4 2,12±0 07 3-5

Гематокрит, % 31,0±1,48 29,4±1,6 28,6±1,6б 28,2±0,66 29,00± 1,73

РОЭ, мм/ч 2,8±0,46 2,80±0,12 3,70±0,60 2,80±0,34 2,90±0,53

Осмотическая устойчивость эритроцитов, % №С1 0,37±0 01 0,38±0,0 0 37±0 009 0 36±0 006 0,37±0 012

Объем одного эритроцита, мкм3 151,74±9,23 144 53±5 9 2 166 07±11 25 137,9±5 01 136 87±7,12

Количество гемоглобина в одном эритроците, мкг 49 97±2,51 1-3 49,97±3 17 59,77±2,28 1-3. 3-4. 3-5 50 83±2,18 3-4 50 55±1 88 3-5

Среднеклеточная концентрация гемоглобина в однон эритроците, % 33,1б±1,б7 34 60±1 82 36 62±2,72 36 85±0 77 37,19*1,64

Количество эритроцитов у рыб в нейтральной воде было несколько ниже, чем в других группах (1,73 млн/мм3) (табл. 5).

Существенных различий в содержании гемоглобина между опытными группами не наблюдали. Среднеклеточная концентрация гемоглобина в одном эритроците возрастала с повышением рН среды выращивания. Однако различия эти недостоверны при (Р<0,05).

3.7.Реакция адаптации рыб к изменениям рН воды

Для определения сублетальных границ рН у тиляпии были проведены специальные исследования (табл. 6).

Моделировали экстремально кислые и экстремально щелочные условия среды. Значения рН доводили до предела, т.е. до значений рН, при которых начинались патологические изменения и гибель рыбы. Наблюдения за рыбой осуществляли круглосуточно. В процессе опыта регистрировали пищевое поведение, иерархические взаимоотношения в стае, рефлексы позы, характер дыхания, состояние поверхностных тканей и внутренних органов (после вскрытия), реабилитационные возможности рыбы после пребывания в воде с сублетальным значением рН. Сублетальное значение рН воды констатировали после гибели 50% особей в группе.

Исследования показали, что красная тиляпия обладает высокой толерантностью к понижению рН воды. Нарушения физиологических функций и органические изменения развиваются у рыбы при значениях рН, которые в естественных условиях не встречаются.

Таблица 6

Продолжительность жизни тиляпии при сублетальных значениях рН воды._

Показатель Снижение рН Повышение рН

Группа 1 Группа 2 Группа 3 Группа 4

рН, при котором рыбу выращивали 7,1 4,2 7,1 8,9

рН, при котором наступала гибель 50 % рыб 3,2 3,0 11,3 11,3

Наступление гибели 50 % рыб, ч 18 45 21 18

Рыбы, выращенные в кислой воде проявили повышенную устойчивость к низким значениям рН по сравнению с рыбами, выращенными в нейтральной.

Устойчивость к экстремально щелочным значениям рН у рыб, выращенных в щелочной воде была даже несколько ниже, чем у рыб, выращенных в нейтральной. То есть повышения устойчивости не произошло.

По окончании опытов выжившие в сублетальных условиях особи были помещены в бассейн с нормальным значением рН и довольно быстро восстановились. Личинки, подвергшиеся воздействию высоких значений рН,

были пересажены в благоприятные условия и в последствии нормально развивались

3.7.1.111МСН1Л1ПИ каршнм кропи рыб под влиянием с>блс1.ыын.1\ значении рН воды

Сублетальные значения рН воды оказали существенное влияние на гематологические показатели рыб По мере приближения значений рН к границам, опасным для жизнедеятельности тиляпий, происходило увеличение числа эритроцитов и содержания гемоглобина (табл 7)

Таблица 7

Гематологические показатели товарной тиляпин при сублетальных значеннях рН воды____

Показатели Значения рН воды

3,2 11,1 7,8

Средняя масса тела, г 224±25,5 228±23,4 254±15,48

Содержание гемоглобина, г% 9,11±0,3 1-3 9,31±0,32 2-3 7,4±0,31 1-3, 2-3

СОЭ, мм/ч 2,07±0Д7 1-3 2,8б±0,3 2,71±0Д 1-3

Осмотическая устойчивость эритроцитов, % №С1 0,36±0,01 1-2 0,31±0,004 1-2, 2-3 0,38±0,004 2-3

Число эритроцитов, млн/мм3 1,92±0,1 1-3 1,82±0,12 2-3 1,41±0,08 1-3, 2-3

Гематокрит, % 30,71±1,64 1-2. 1-3 22,43±1,09 1-2 20,57±1,57 1-3

Объем одного эритроцита, мкм3 162,29±11,0б 1-2 125,4±7,46 1-2 146,56±10,45

Количество гемоглобина в одном эритроците, мкг 48,22±2,68 52,19±2,86 53,02±2,36

Среднеклеточная концентрация гемоглобина в одном эритроците, % 29,94± 1,0 1-2. 1-3 41,78±1,22 1-2 Зб,75±1,89 1-3

Очевидно, это было вызвано следующими причинами Во-первых, рыбы находились в состоянии гипоксии в результате поражения жабр и кожных покровов Их организм был вынужден мобилизовать дополнительные резервы красных кровяных телец для усиления поступления кислорода При этом, закономерно увеличивалось содержание гемоглобина в крови Во-вторых, помимо нейтрализации гипоксии гемоглобин выполнял и другую важную функцию - буферную Он участвовал в поддержании гомеостаза внутренней среды организма При сдвиге рН в кислую и особенно в щелочную сторону наблюдали значительное увеличение как щелочного, так и кислотного буфера крови, то есть происходила мобилизация всех буфферных систем организма с целью поддержания постоянства рН внутренней среды (табл 8)

Таблица 8

Буферные свойства сыворотки крови тиляпии при различных значениях рН воды.__

Показатели Значения рН воды

3,3 11.1 7,8

Средняя масса тела, г 379±26,б 356,2±17,72 340,2±2б,б

Щелочной буфер, мл ОД н раствора НС1 на 100 мл сыворотки 184±13,52 1-2. 1-3 111,6±5,23 Ы 106,6±4,74 1-3

Кислотный буфер, мл 0,1 н раствора №ОН на 100 мл сыворотки 60,68±3,56 1-2, 1-3 37,3±7,79 Ы 35,98±2,68 1-3

Соотношение величины щелочного и кислотного буфера 3,1±0,35 3,37±0,51 3,01±0,17

Под влиянием сублетальных значений рН в организме рыб произошли изменения как в количественном, так и в качественном составе белой крови.

Более четко прореагировала белая кровь тиляпий на изменение среды в кислую сторону (рН 3,4), чем в щелочную. При этом количество лейкоцитов уменьшилось в 2,7 раза (23,5 против 63,5 тыс./мм3) в контроле. В лейкоцитарной формуле крови резко увеличился процент фагоцитирующих элементов (моноцитов и нейтрофилов): моноцитов в 4,2 раза (6,56 против 1,54 %) в контроле; нейтрофилов в 8,6 раза (6,55 против 0,77 %), при этом число палочкоядерных увеличилось в 9,2 раза, сегментноядерных в 3,5. Количество базофилов возросло в 4,1 раза (2,48 по сравнению с 0,61 %). Количество властных форм по сравнению с контролем возросло в среднем в 8,7 раза (15,1 против 1,73 %).

У тиляпий, подвергнутых воздействию сублетальных щелочных условий, также отмечены изменения в показателях белой крови, но в меньшей степени, чем у тиляпий, находящихся в сильно кислой среде. Количество лейкоцитов уменьшилось в 2 раза (32,7 тыс./мм3, против 63,5 в контроле). Число моноцитов возросло в 2,8 раза, нейтрофилов в 4,6 раза. Присутствие в периферической крови большого количества бластных форм, как белой, так и красной крови, свидетельствует о нарушении физиологического состояния организма рыб.

выводы

1 рН окалывает существенное влияние на скорость роста красной гиляпии Наибольшей конечной массы (200 г) пост 5 месяцев выращивания рыбы достипи в нейтральной воде В умеренно щеточном и умеренно кистом диапазоне значений рН воды конечная масса была несколько ниже соответственно 180 и 163 г Хуже всего гиляпии рост в сильно кистой и сильно щеточной воле (конечная масса - 101 и 78 г соответственно) Влияние рН на скорость роста молоди было менее выражено Существенное отставание в росте было отмечено лишь в сильно щеточной воде

2 Наиболее эффективно тиляпии использовали корм в нейтральной и умеренно щелочной воде У товарных рыб в этих устовиях кормовой коэффициент составил соответственно - 1,08 и 1,11. У молоди - 0 9 и 0 85 Эффективность использования корма в умеренно кислой, сильно кислой и сильно щелочной воде была несколько ниже, однако также достаточно высока Кормовой коэффициент составил соответственно у товарной тиляпии - 1,24, 1,33 и 1,39, у молоди — 0 93, 0,98 и 1,19

3 Наименьший выход рыбы был отмечен в кислой воде 85 % у молоди и 83 % у товарной рыбы В остальных опытных 1руппах выживаемость рыб была равна или очень близка к 100 % Гибель рыбы обычно происходила посче проведения кот-рольных обловов т е тиляпии не выдерживали дополнительного стресса, вызванного гипоксией и манипуляциями при взвешиваниях и измерениях

4 Тиляпии выращенные в нейтральной воде отличались наибольшим значением индекса упитанности и наименьшей величиной индекса большеголовости, что свидетечьствует о лучшем развитии их продуктивных качеств по сравнению с другими вариантами опыта Наименее упитанными были особи из сильно щелочной воды

5 Изучение интерьерных показателей, выявило, что при отклонении рН воды в сторону его крайних значений, происходит снижение относительной массы мышц и массы тушки, то есть уменьшение выхода съедобных частей С повышением рН возрастает относительная масса жабр и масса сердца что обусловлено усилением потребления рыбами кислорода, те необходимостью более активного функционирования этих органов

6 рН воды не оказало влияние на товарное качество рыбы Рыба, выращенная в диапазоне значений рН воды от 3,5 до 9,5 имета хорошие вкусовые качества

7. Потребление тиляпиями кислорода понижалось по мере снижения рН воды Это сажано с уменьшением интенсивности обмена веществ. В умеренно щелочной воде уровень потребления кислорода был наивысшим и превышал ссютветствующий показатель у рыб в сильно кислой воде у молоди в 2 раза и у товарных рыб в 2,6 раза.

8 Красная тиляпия обладает высокой толерантностью к изменениям активной реакции среды и переносит резкие колебания рН воды в пределах от 3,2 до 11,1 С>блетальными значениями активной реакции среды для красной тиляпии являются рН 30 и рН 11,3 Тиляпии, выращенные в кислой воде, более приспособлены к понижению рН воды по сравнению с выращенными в нейтральной Гибель 50 % особей, адаптированных в течение 5 месяцев к сильно кислой воде, наступала при рН 3,0 через 45 часов, у рыб, содержавшихся в нейтральной воде, при рН 3,2 через 18 часов

9. Величина водородного показателя оказывает существенное влияние на параметры кропи красной тиляпии, а следовательно и на весь её организм. При 31x1м у пшяпий существует 'xlxjmcrwi 1ЫЙ механизм поддержания гомеосгаза

10. Для компенсации гипоксии, вызванной повреждением эпителия жабр при сублегалы ю низких и сублегально высоких значениях рН воды, в крови тиляпий происходит увеличение количества эритроцитов и содержания гемоглобина

11. Увеличение концентрации гемоглобина крови приводит к усилению ее буферных свойств и способствует тем самым поддержанию стабильного уровня рН в ней. При сдвиге рН в кислую сторону, величина щелочного и кислотного буфера крови возрастает в 1,6-1,7 раза по сравнению с сильно щелочной и умеренно щелочной водой.

12. При отклонении рН воды от оптимального значения происходит ослабление неспецифического иммунитета организма рыб, которое выражается в снижении числа лейкоцитов в крови (лейкопении), а также при сублетальных величинах рН воды в повреждении жаберного эпителия, кожи и в значительном увеличении фагоцитирующих элементов крови..

13. Оптимальным для выращивания красной тиляпии является диапазон значений рН воды 6,5-8,0.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Щербаков Д.А., Власов В.А., Пуговкина Д.А. Депонированная рукопись. «Влияние различных значений рН воды на рост и физиологическое состояние красной тиляпии Oreochromis sp.», объемом 4 стр. под № 95/40 ВС-98 // Труды научной конференции молодых учёных и специалистов ТСХА, 1998 г.

2. Щербаков Д.А., Власов В.А., Иванов А.А., Пуговкина Д.А. Толерантность красной тиляпии (Oreochromis sp.) к изменениям значений рН среды обитания // Доклады ТСХА, вып. 271, Москва, издательство МСХА, 2000, с. 220-225.

3. Щербаков Д.А., Власов В.А., Иванов А.А, Пуговкина Д.А., МСХА. Влияние различных значений рН воды на рост и развитие красной тиляпии (Oreochromis sp.) при выращивании в бассейнах. Сборник научных трудов ВНИИПРХа, N75, 2000, с. 181-189.

4. Щербаков Д.А., Власов В.А. Выращивание красной тиляпии (Oreochromis sp.) в бассейнах при различных значениях рН воды, Материалы докладов 2-ого международного симпозиума «Ресурсосберегающие технологии в аквакультуре», Краснодар, 1999 с. 122.

5. Щербаков Д.А., Власов В.А., Иванов А.А. Изменения буферных свойств сыворотки крови красной тиляпии (Oreochromis sp.) под влиянием сублетальных значений рН воды Сборник трудов международной научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития аквакультуры», Беларусь, г. Горки, 7-9 декабря 1999, с. 49-51.

6. Щербаков Д.А. Депонированная рукопись. «Влияние сублетальных значений рН воды на некоторые гематологические показатели красной тиляпии (Oreochromis sp.)», объемом 5 стр. под № 116/64 ВС-99 Труды научной конференции молодых учёных и специалистов ТСХА, 1999 г.

7. Mustaev S., D. Chtcherbakov, A. Zavyalov, and V. Vlasov A new principle of organisms cultivation, including aquatic animals, International conference "Aqua 2000", Nice, France, 2000, p. 155.