تقاضای اکسیژنی خوراک آبزیان

در این مطلب ، بعد از بیش از یک ماه وقفه ، مقاله ای را به قلم پروفسور بوید ترجمه کرده و جهت استفاده بازدیدکنندگان عزیز در لینک ذیل قرار داده ام . این مقاله به یکی از نکات بسیار پر اهمیت مدیریتی در آبزی پروری ( تغذیه ) پرداخته است و به نظر اینجانب ، واجد قابلیت فراوانی جهت طرح و بحث در محافل کارشناسی می باشد . در مقدمه این مقاله عنوان شده است : شاید غذادهی در پرورش آبزیان ، عامل مهمی در افزایش تولید آبزیان در حجم مشخصی از آب استخر باشد اما همزمان می تواند موجب افزایش نامتعارف تقاضای اکسیژنی ( Oxygen Demand) و در پی آن ، کاهش غلظت اکسیژن محلول در سیستم پرورش و نیز ایجاد آلودگی در پساب مزارع آبزی پروری شود . اگرچه این مطلب که چه عواملی بر تقاضای اکسیژنی خوراک تأثیر گذار می باشند ، در جای خود بسیار پر اهمیت است با این حال ، مدیریت هریک از این عوامل ، زمینه ساز مباحثی اساسی در پرورش آبزیان خواهد بود . 

لینک دانلود 

اکوسیستم استخر پرورش ( 12 )

با سلام 

همانگونه که بازدید کنندگان گرامی استحضار دارند از حدود 10 روز پیش ، مبحثی تحت عنوان " اکوسیستم استخرهای پرورش "در این وبلاگ آغاز گردید که تاکنون 11 بخش آن از کتاب مبانی مهندسی آبزی پروری ، ترجمه و به حضور عزیزان ارائه شده است . در خلال این مباحث ، موضوعاتی همچون گرما و شوری به عنوان متغیرهای فیزیکی مورد بررسی قرار گرفته است که لازم می دانم از بزرگوارانی که ضمن استفاده از مطالب ، در خصوص محتوای آن ها نظرات خود را به انحاء مختلف به اینجانب منتقل نمودند ، مراتب سپاس و قدردانی خود را اعلام نمایم . با این حال ، به لحاظ اهمیت موضوع اکوسیستم استخرهای پرورش و پارامترهای دخیل در شکل گیری و تأثیر گذاری آن بر آبزی پرورشی ، بر خود فرض دانستم ، به طریق مناسب ، مباحث را نه صرفاً از یک مرجع ، بلکه از منابع متنوع و البته معتبر دیگر نیز تهیه و در وبلاگ به اشتراک بگذارم تا بازدیدکنندگان گرامی ، دید جامع تری نسبت به این مقوله پیدا نمایند . 

از این رو ، امروز ، بخشی تکمیلی تحت عنوان شوری را از کتاب مدیریت آب در آبزی پروری اثر دانشمند صاحب نام " کلود بوید " را انتخاب و بخش هایی از آن را ترجمه کرده ام که در این مطلب به حضور شما عزیزان فرهیخته تقدیم می نمایم . باشد که مورد توجه و استفاده زحمتکشان این عرصه قرار گیرد :

شوری

شوری ، معمولا به مجموع غلظت یونهای محلول در آب اطلاق می گردد .این اصطلاح ، چنانکه بسیاری تصور می نمایند معادل غلظت کلرید سدیم در آب نیست . عمده ترین یون های سهیم در ایجاد شوری در آب عبارتند از کلسیم ، منیزیم ، سدیم ، پتاسیم ، بیکربنات ، کلرید و سولفات . غلظت مطلق و نسبی این یون ها در منابع آبی مختلف ، بسیار متغیر می باشد .

شوری  با متغیرهای کیفی مختلف آب نیز دارای اثرات متقابل می باشد چرا که قدرت یونی محلول ، بر ثابت تعادل بسیاری از واکنش های شیمیایی تأثیرگذار بوده و افزایش غلظت املاح در یک محلول از طریق پدیده ای موسوم به " اثر Salting Out" منجر به کاهش حلالیت گازهای محلول می گردد .

اهمیت این موضوع از دیدگاه کاربرد در آبزی پروری را می توان به این شکل بیان نمود که با افزایش شوری آب ، حلالیت اکسیژن کاهش یافته و ازدرصد آمونیاک غیر یونیزه ( شکل سمّی آمونیاک ) نیز کاسته می گردد .

اکوسیستم استخرهای پرورش ( 12 )

 

فشار اسمزی در خون ماهی های آب شیرین معادل 7 گرم بر لیتر محلول کلرید سدیم است (   McKee وWolf 1963) .به همین دلیل بسیاری از این ماهی ها ، قادرند در شوری های نزدیک به این میزان نیز زنده بمانند با این حال رشد آنها کند خواهد بود .بنابراین ، شوری 2 گرم بر لیتر به عنوان حد بالای شوری در محیط پرورش ماهی های آب شیرین پیشنهاد شده است . ماهی های آب شیرین از گروه  یوری هالین ، همچون ماهی قزل آلا ، امکان حیات در شوری های مختلف از آب شیرین تا آب دریا را دارند . با این حال ، علیرغم چنین قابلیتی ، رشد این ماهی در شوری حدود 20 گرم بر لیتر کاهش می یابد ( McKayو Gjerde 1985) .

حد بالای تحمل شوری برای ماهی آمور ( کپورعلفخوار) در حدود 10 تا 14 گرم بر لیتر می باشد (Maceina و Shineman 1979) . دو گونه از تیلاپیا ( Tilapia aurea و T.niluticus در شوری بین صفر تا 10 گرم بر لیتر به خوبی رشد می کنند ( Stickney 1986) . اما شوری مناسب جهت پرورش تیلاپیا گونه قرمز هیبرید ( موزامبیک × اورئوس × نیل ) شوری 17 گرم بر لیتر می باشد.در میگوی لیتوپنئوس وانامی ، فشار اسمزی همولنف تقریباً معادل 25 گرم بر لیتر گزارش گردیده است (Ana Denisse Re و همکاران 2012) ) .

اکوسیستم استخرپرورش (11 )

ترکیب و غلظت املاح محلول در مایعات درون بدن ماهی و سایر آبزیان ، می بایست در دامنه نسبتاً محدودی حفظ گردد تا قادر باشند در مقابل تغییراتی که سبب اختلالات فیزیولوژیک می گردد تحمل نمایند . به این فرآیند  تنظیم اسمزی اطلاق می شودکه نیازمند صرف انرژی متابولیک است . برخی گونه ها را یوری هالین نام نهاده اند به این معنی که قادرند دامنه وسیعی از تغییرات شوری را تحمل کنند . سایر گونه ها که تحمل آن ها از این نظر محدودتر است به نام استنوهالین معروف می باشند .

مرز مشخصی برای جداسازی این دو گروه از یکدیگر تعریف نشده و ویژگی مشترکی در زمینه تعلق یک موجود به یکی از گروه های یاد شده ، مورد توافق قرار نگرفته است ( Romaire 1985) . با این حال برای هرگونه آبزی ، محدوده شوری مطلوبی  وجود دارد که اگر مجبور به زندگی در خارج از آن محدوده گردد ، برای تنظیم فشار اسمزی نیاز به مصرف انرژی متابولیک دارد که سایر فعالیت های نیازمند انرژی را تحت تأثیر قرار می دهد . اگر شوری ، به میزان زیادی از محدوده مطلوب و مناسب حیاتی موجود منحرف گردد ، حفظ تعادل درونی بدن غیر ممکن و جانور تلف خواهد شد .

اکوسیستم استخرهای پرورش (10)

کلرینه بودن ، یا Chlorinity به مجموع وزن کلر ، برم و ید موجود در 1 کیلوگرم آب دریا ، پس از جایگزین شدن تمام مولکول های برم و ید با کبر اطلاق می شود ( Stickney 1991 ) از آنجا که کلر 55 درصد ازسهم ایجاد شوری آب دریا را به خود اختصاص می دهد ، و اندازه گیری آن نسبتاً ساده تر است ، شوری را می توان پس از تعیین کلرینه بودن از طریق معادله زیر محاسبه نمود :

S=1.8066  Cl 

که در آن ،  S نشان دهنده شوری و  Cl مبیّن غلظت کلر بوده و هردو با واحد گرم بر لیتر تعریف می گردند .

اکوسیستم استخر پرورش ( 9 )

در این مطلب ، پارامتر با اهمیت دیگری مربوط به متغیرهای فیزیکی در استخرهای آبزی پروری مورد بحث قرار گرفته است . البته در کتاب مبانی مهندسی آبزی پروری ، پس از دما ، پارامترهای چگالی و انجماد آب مطرح شده که به دلیل اهمیت کمتر نسبت به سایر پارامترها از ذکر آن ها در اینجا اجتناب گردید .

شوری :

شوری ، کمیتی است که بیان کننده میزان یون های محلول در آب بوده و بر اساس واحد گرم بر لیتر ( g/lit) در سیستم SI و یا قسمت در هزار ( ppt)در سیستم انگلیسی ( MKS) بیان می گردد .

علامت 0/00 غالباً به معنای قسمت در هزار مورد استفاده قرار می گیرد . عمده ترین یون های محلول در آب را سدیم و کلر تشکیل می دهند . منیزیم ، کلسیم ، پتاسیم ، سولفات و بیکربنات نیز به مقداری زیادی در آب های شور وجود دارند (Romaire 1985 ) .

سطوح شوری ، تابع شرایط زمین شناسی و هیدرولوژیک یک منطقه می باشد . آب های سطحی در مناطقی که دارای بارش قابل ملاحظه ای باشند معمولاً شوری پائینی دارند در حالیکه آب در اراضی خشک وکم بارش با شدت تبخیر زیاد شورتر است .

شوری آب دریا بین 33 تا 37 گرم بر لیتر متغیر بوده و به طور میانگین در حدود 34 گرم بر لیتر گزارش می شود . در خوریات ، این پارامتر متغیر بوده و از شوری های بالاتر از آب دریا تا 3 گرم بر لیتر مشاهده شده است .بسیاری از آب های سرزمینی ( Inland Waters) شوری کمتر از 2 تا 3 گرم بر لیتر دارند ( McLarney 1984 ; Boyd 1990 ) .

اکوسیستم استخر پرورش ( 8 )

دمای آب بر تریتمنت استخرهای پرورش آبزیان با مواد شیمیایی نیز تأثیر گذار است .در آب های گرم ، حلالیت کودهای شیمیایی و عملکرد علف کش ها با سرعت بالاتری انجام می شود . علاوه بر این ، سموم مورد استفاده در این استخرها ، کارایی بیشتری داشته و سریع تر عمل می کنند و نرخ مصرف اکسیژن به واسطه تجزیه کودهای آلی یا گیاهان آبزی و ... افزایش می یابد (Boyd 1979) . 

در نمودار ذیل ، حلالیت اکسیژن در دماهای مختلف آب نشان داده شده است :

اکوسیستم استخر پرورش (7 )

دمای آب ممکن است سبب ایجاد لایه بندی دمایی در استخرهای ( عمیق ) پرورش شود .

لایه بندی دمایی ،به  تقسیم لایه های آب به بخش های مجزا اطلاق می گردد .لایه سطحی ( اپی لیمنیون )گرم تر و دارای چگالی کمتری نسبت به لایه زیرین ( هیپولیمنیون ) می باشد .

چنانکه در تصویر نشان داده شده است ، در بین این دو بخش ، لایه ای نازک قرار دارد که دمای آن به سرعت تغییر می نماید .

در مناطق معتدله ، این لایه بندی در پایان فصل بهار ایجاد و تا آغاز پاییز ادامه پیدا می کند که در ابتدای بهار و پاییز اختلاط آب به طور موقت سبب بر هم خوردن لایه بندی می گردد .

در استخرهای کم عمق تر ، در هردو منطقه معتدل و گرمسیر ، لایه بندی ممکن است از الگوی روزانه تبعیت کند .

به این شکل که در طول روز ، لایه بندی دمایی شکل گرفته و با فرارسیدن شب و خنک تر شدن لایه سطحی ، طبقات مجدداً با هم مخلوط شده و لایه بندی از میان می رود (Romaire 1985) .

ترموکلاین قادربه ایجاد اثرات متعددی در استخرهای آبزی پروری است .یکی از این اثرات ، ممانعت از تبادل اکسیژن بین لایه های اپی و هیپو لیمنیون می باشد .در پی این ممانعت ، آبزیان در لایه فوقانی ( لایه دارای اکسیژن بیشتر) تجمع پیدا نموده و تمامی ظرفیت زیستی ستون آب مورد استفاده قرار نمی گیرد .

در این زمینه استفاده از دستگاه های هواده و تجهیزاتی که قادر به ایجاد اختلاط در ستون آب باشند ، در شکست لایه بندی تأثیر قابل توجهی خواهند داشت .

اکوسیستم استخر پرورش ( 6 )

خوگیری ( Acclimization)فرآیندی است که فیزیولوژی ماهی به تدریج ، به نحوی تغییر می کند که آبزی قادر باشد با تغییرات در عوامل محیطی همچون دما و pH تطابق پیدا نماید . آبزیان نسبت به تغییر ناگهانی دما ، تحمل چندانی ندارند و اغلب تغییراتی در حدود 5 درجه سانتیگراد در دمای آب منجر به بروز استرس و یا حتی مرگ آن ها می شود .بنابراین تغییر می بایست به تدریج و کند صورت گرفته و تنها در حدود چند درجه در روز انجام شود . نوسان سریع دما ( بیش از 0.9 درجه در دقیقه ) منجر به شوک دمایی و مرگ خواهد شد در حالی که ، هرگاه روند خوگیری با سرعت پایینی انجام گردد ، آبزیان ، قادر به تحمل دامنه وسیع دمایی می باشند .

وقتی آبزیان نسبت به دمای مشخصی عادت داده شوند ، درجات حداقل و حداکثر برای دامنه تحمل آن ها ایجاد می گردد که ورای این دما ، تلفات آغاز خواهد شد .اگر آبزی ، با دمای بالاتری آداپته شود ، دمای کشنده در هردو دامنه حداقل و حداکثر ، به درجات بالاتری تغییر خواهد یافت . این رابطه در تصویر ذیل و در خصوص گربه ماهی کانال نمایش داده شده است . در این تصویر نشان داده شده که گربه ماهی آداپته شده در دمای 16 درجه سانتیگراد ، قادر به تحمل دمای آب تا  33 درجه سانتیگراد بوده و بالاتر از این دما تلف می گردد . تغییر دما در این مطالعه ، در حدود 1.7 درجه سانتیگراد در هر ساعت بوده است .

هرگاه تغییرات دمایی کند باشد ، خوگیری آبزی با دمای آب چندان مشکل ساز نخواهد بود . محدوده بین دمای کشنده حداقل و حداکثر در نمودار فوق ، منطقه تحمل ( Tolerance Zone) نامیده شده و برای هر آبزی ، مشخص و ویژه است .

اکوسیستم استخر پرورش ( 5 )

ماهی ها را می توان بر اساس نیاز دمایی آن ها به سه گروه سردابی ( Cold water) ، ماهی های خنک پسند ( Cool water) و گرمابی ( Warm water) تقسیم بندی نمود . در این رابطه ماهی های سردابی ، ماهی هایی هستند که دمای کمتر از 15 درجه سانتیگراد، ماهی های خنک پسند ، دمای آب بین 15 تا 20  و گرمابی دمای بیش از 20 درجه سانتیگراد را ترجیح می دهند.

برخی از زیست شناسان ، دسته دیگری را به عنوان ماهی های گرمسیری ( Tropical) نیز به این طبقه بندی افزوده اند . البته این دسته بندی صرفاً جهت سهولت انجام گرفته است وبعضاً، مواردی از همپوشانی در بین طبقات مشاهده و حتی گاه ماهی های دو دسته مختلف ، در مکانی یکسان نیز مشاهده می گردند .

ماهی ها ، جانورانی خونسرد هستند . به این معنی که دمای بدن آن ها اساساً مشابه دمای محیط بوده و این دما نیز تحت تأثیر عوامل خارجی به ویژه تابش نور خورشید قرار دارد .

هر گونه ، منحنی و دامنه مطلوب رشد ویژه خود را دارد که متناسب با دما و اندازه آبزی ، متغیر است . علاوه بر این تمامی گونه های آبزی بیشینه و کمینه حد دمایی مناسبی را به خود اختصاص می دهند که ورای این حدود ، بازماندگی کاهش خواهد یافت .

رشد در دامنه دمایی قابل تحمل ( Tolerable) گونه مورد نظر ادامه می یابد تا اینکه به بالاترین حد خود برسد . سپس افت این سرعت رشد آغاز شده و درست قبل از رسیدن به  انتهایی ترین نقطه منحنی دمای قابل تحمل ( دمای کشنده ) متوقف می گردد . مناسب ترین دمای رشد برای هر آبزی ، دمایی است که در محیط طبیعی ، برای زندگی و فعالیت های زیستی انتخاب می نماید .

توانایی ماهی ها برای مقابله با بیماری نیز در محدوده دمای مطلوب رشد ، در بالاترین حد است . در هر دو طرف این نقطه دمای اپتیمم ، می بایست انتظار بروز استرس را داشت که خود القا کننده کاهش در رشد ، تغذیه ، فعالیت تولید مثلی و مقابله با بیماری می باشد .

به این ترتیب ، احتمال موفقیت طی یک دوره پرورش در نزدیکی دمای مطلوب رشد ، بیشتر می باشد .

دمای مناسب برای انواع ماهی ها و سایر بی مهرگان آبزی در جدول ذیل نمایش داده شده است .

دامنه دمایی مناسب برای برخی گونه های آبزی پرورشی