Рыбоводный завод — это место для искусственного разведения, вылупления и выращивания на ранних стадиях жизни животных, в частности, рыб и моллюсков. [1] Инкубаторы производят личинок и молодь рыб , моллюсков и ракообразных , в первую очередь для поддержки аквакультурной отрасли, где их переводят в системы выращивания, такие как рыбоводные фермы , для достижения размера урожая. Некоторые виды, которые обычно выращиваются в инкубаториях, включают тихоокеанских устриц , креветок , индийских креветок , лосося , тилапию и гребешки .
Стоимость мирового аквакультурного фермерства оценивается в 98,4 млрд. долларов США в 2008 году, при этом Китай занимает на рынке значительное доминирующее положение; [ требуется ссылка ] однако стоимость аквакультурного инкубаторного производства и производства питомников еще не оценена. [2] Дополнительное инкубаторное производство для мелкомасштабного внутреннего использования, которое особенно распространено в Юго-Восточной Азии или для программ по сохранению, также еще не оценено. [2] [3]
Существует большой интерес к пополнению эксплуатируемых запасов рыбы путем выпуска молоди, которую можно поймать в дикой природе и вырастить в питомниках перед пересадкой или произвести исключительно в инкубаторе. [4] Культура личинок плавниковых рыб широко используется в Соединенных Штатах в усилиях по увеличению запасов для пополнения естественных популяций. [5] Служба охраны рыбных ресурсов и диких животных США создала Национальную систему рыбоводных заводов для поддержки сохранения местных видов рыб. [6]
Инкубационные заводы производят личинок и молодь рыбы и моллюсков для передачи на объекты аквакультуры, где они «выращиваются» до достижения размера урожая. Инкубационные заводы дают отрасли три основных преимущества:
1. Производство вне сезона
Постоянные поставки рыбы из объектов аквакультуры являются важным требованием рынка. [7] Кондиционирование маточного стада может продлить естественный сезон нереста и, таким образом, поставку молоди на фермы. [7] [8] Поставки могут быть дополнительно гарантированы за счет поставок из инкубаториев в противоположном полушарии, т. е. с противоположными сезонами. [9]
2. Генетическое улучшение
Генетическая модификация проводится в некоторых инкубаториях для улучшения качества и урожайности выращиваемых видов. Искусственное оплодотворение облегчает программы селективного разведения , которые направлены на улучшение производственных характеристик, таких как скорость роста, устойчивость к болезням, выживаемость, цвет, повышенная плодовитость и/или более низкий возраст созревания. [7] Генетическое улучшение может быть опосредовано селективным разведением , посредством гибридизации или других методов генетической манипуляции .
3. Сокращение зависимости от выловленной в дикой природе молоди.
В 2008 году на аквакультуру приходилось 46% от общего объема поставок пищевой рыбы, около 115 миллионов тонн. [2] Хотя выловленная в дикой природе молодь по-прежнему используется в промышленности, опасения по поводу устойчивости извлечения молоди, а также изменчивость сроков и масштабов естественного нереста делают производство на рыбоводных заводах привлекательной альтернативой для удовлетворения растущих потребностей аквакультуры. [2] [7] [10]
.JPG/1280px-Colorado_Pikeminnow_spawn_05-25-05_(62).JPG)
Кондиционирование маточного стада — это процесс приведения взрослых особей в состояние нереста путем содействия развитию гонад. Кондиционирование маточного стада также может продлить нерест за пределы естественных периодов нереста или для производства видов, выращенных за пределами их естественного географического ареала с другими условиями окружающей среды. [7] [8] Некоторые инкубаторы собирают диких взрослых особей, а затем привозят их для кондиционирования, в то время как другие содержат постоянное племенное стадо. [5] [10] Кондиционирование достигается путем содержания маточного стада в проточных резервуарах при оптимальных условиях для света, температуры, солености, скорости потока и доступности пищи (оптимальные уровни зависят от вида). [11] Другим важным аспектом кондиционирования маточного стада является обеспечение производства высококачественных яиц для улучшения роста и выживаемости личинок путем оптимизации здоровья и благополучия особей маточного стада. Качество яиц часто определяется состоянием питания матери. [12] [13] В частности, высокие уровни липидных резервов необходимы для улучшения показателей выживаемости личинок. [13] [14]
Естественный нерест может происходить в инкубаториях во время обычного нерестового сезона, однако, когда требуется больший контроль над временем нереста, нерест половозрелых животных может быть вызван различными методами. [5] Некоторые из наиболее распространенных методов:
Ручное зачистка : у моллюсков гонады, как правило, удаляются, а гаметы извлекаются или промываются. [7] Рыбу можно вручную зачистить от икры и спермы, поглаживая анестезированную рыбу под грудными плавниками по направлению к анусу, заставляя гаметы свободно вытекать.
Манипуляции с окружающей средой : Термический шок, когда холодная вода чередуется с более теплой водой в проточных резервуарах, может вызвать нерест. [7] [10] В качестве альтернативы, если известны экологические сигналы, стимулирующие естественный нерест, их можно имитировать в резервуаре, например, изменяя соленость для имитации миграционного поведения. [10] Многих особей можно побудить к нересту таким образом, однако это увеличивает вероятность неконтролируемого оплодотворения. [7]
Химическая инъекция : для стимуляции нереста можно использовать ряд химикатов, наиболее часто применяемыми из которых являются различные гормоны. [10]
Перед оплодотворением яйца можно аккуратно промыть, чтобы удалить отходы и бактерии, которые могут загрязнить культуры. Содействие перекрестному оплодотворению между большим количеством особей необходимо для сохранения генетического разнообразия в инкубаторе, производимом поголовье. Партии яиц хранятся отдельно, оплодотворяются спермой, полученной от нескольких самцов, и выдерживаются в течение часа или двух, прежде чем образцы анализируются под микроскопом, чтобы гарантировать высокие показатели оплодотворения и оценить количество, которое необходимо перенести в резервуары для выращивания личинок. [7] [10]
Выращивание личинок на ранних стадиях жизни осуществляется в питомниках, которые обычно тесно связаны с инкубаториями для разведения рыб, в то время как питомники для моллюсков обычно существуют отдельно. [1] Выращивание личинок для выращивания молоди размера, подходящего для переноса в помещения для выращивания на подращивание, может осуществляться в различных системах, которые могут быть полностью наземными, или личинки могут быть позже переведены в морские системы выращивания, которые снижают потребность в корме. [7] Выживаемость молоди зависит от очень высокого качества воды. [7] [10] Кормление является важным компонентом процесса выращивания. Хотя многие виды способны расти только за счет материнских резервов (лецитотрофия), большинству коммерчески производимых видов требуется кормление для оптимизации выживания, роста, урожайности и качества молоди. Пищевые потребности специфичны для каждого вида и также различаются в зависимости от стадии личинки. Хищных рыб обычно кормят живой добычей; Коловратки обычно предлагаются ранним личинкам из-за их небольшого размера, прогрессируя до более крупных науплий артемии или зоопланктона . [5] Производство живого корма на месте или его покупка являются одной из самых больших статей расходов для инкубаторных предприятий, поскольку это трудоемкий процесс. [15] Разработка искусственных кормов направлена на снижение затрат, связанных с производством живого корма, и повышение постоянства питания, однако при использовании этих альтернатив было обнаружено снижение роста и выживаемости. [16]
Производство моллюсков в инкубаторе также включает в себя важную фазу оседания, когда свободно плавающие личинки оседают из воды на субстрат и подвергаются метаморфозу , если найдены подходящие условия. После того, как метаморфоз произошел, молодь обычно известна как спаты, именно эта фаза затем транспортируется в объекты для выращивания. Поведение оседания регулируется рядом сигналов, включая тип субстрата, поток воды, температуру и наличие химических сигналов, указывающих на присутствие взрослых особей или источника пищи и т. д. [7] [17] Поэтому инкубаторные предприятия должны понимать эти сигналы, чтобы вызвать оседание, а также иметь возможность заменять искусственные субстраты, чтобы обеспечить простоту обращения и транспортировки с минимальной смертностью. [7] [18]
Проекты инкубаторов очень гибкие и адаптированы к требованиям участка, видам выращиваемых особей, географическому положению, финансированию и личным предпочтениям. [7] Многие инкубаторные сооружения небольшие и связаны с более крупными операциями по выращиванию, в то время как другие могут производить молодь исключительно для продажи. Очень мелкие инкубаторы часто используются в натуральном хозяйстве для обеспечения семей или общин, особенно в Юго-Восточной Азии. [3] Небольшой инкубаторный блок состоит из резервуаров для выращивания личинок, фильтров, резервуаров для производства живого корма и проточного водоснабжения. [3] Инкубатор общего коммерческого масштаба будет содержать зону содержания и нереста маточного стада, помещение для выращивания кормов, зону выращивания личинок, зону выращивания молоди, насосные установки, лабораторию, карантинную зону, а также офисы и ванные комнаты. [8]
Труд, как правило, является самой большой статьей расходов в инкубаторном производстве, составляя более 50% от общих затрат. [19] Инкубаторы являются бизнесом, поэтому экономическая жизнеспособность и масштаб производства являются жизненно важными факторами. [7] [15] Стоимость производства для программ по увеличению поголовья еще больше усложняется сложностью оценки выгод для диких популяций от мероприятий по восстановлению поголовья. [4]
Инкубационные предприятия представляют три основные проблемы в области генетики. Первая заключается в том, что содержание небольшого количества маточного стада может вызвать инбридинг и потенциально привести к инбридинговой депрессии, тем самым влияя на успешность предприятия. Во-вторых, выращенная в инкубаторе молодь, даже из довольно большого маточного стада, может иметь значительно сниженное генетическое разнообразие по сравнению с дикими популяциями (ситуация сопоставима с эффектом основателя ). Такая рыба, которая сбегает с ферм или выпускается для пополнения запасов, может отрицательно повлиять на генетику и жизнеспособность дикой популяции. [4] Это вызывает особую озабоченность в тех случаях, когда сбежавшая рыба активно разводится или иным образом генетически модифицирована. [20] Третья ключевая проблема заключается в том, что генетическая модификация пищевых продуктов крайне нежелательна для многих людей. См. споры о генетически модифицированных продуктах питания .
Другие аргументы, которые окружают рыбоводческие хозяйства, такие как добавление корма из выловленных в дикой природе видов, распространенность заболеваний, проблемы благополучия рыб и потенциальное воздействие на окружающую среду , также являются проблемами для предприятий по разведению рыбы. [ необходима ссылка ]
