Professori Boyd käsittelee kriittistä, stressiä aiheuttavaa muuttujaa, joka voi tappaa tai aiheuttaa ruokahaluttomuutta, hidasta kasvua ja suurempaa alttiutta sairauksille.
Vesiviljelijöiden keskuudessa on hyvin tiedossa, että luonnollisten ravinto-organismien saatavuus rajoittaa katkarapujen ja useimpien kalalajien tuotannon lammikoissa noin 500 kiloon hehtaaria ja satoa kohden (kg/ha/sato). Puoli-intensiivisessä viljelyssä, jossa käytetään teollisesti valmistettuja rehuja ja vedenvaihto on päivittäin, mutta ei ilmastusta, tuotanto voi yleensä nousta 1 500–2 000 kg:aan/ha/sato, mutta suuremmilla sadoilla tarvittavan rehun määrä aiheuttaa suuren riskin alhaiselle liuenneen hapen pitoisuudelle. Siten liuennut happi (DO) on kriittinen muuttuja lammikalan vesiviljelyn tuoton tehostamisessa.
Mekaanista ilmastusta voidaan käyttää rehun syöttömäärän lisäämiseksi ja suuremman sadon saavuttamiseksi. Jokainen hehtaarikohtainen ilmastusteho mahdollistaa noin 10–12 kg/ha rehua päivässä useimmille viljelylajeille. 10 000–12 000 kg/ha/satotuotanto ei ole epätavallista korkeilla ilmastusmäärillä. Vielä suurempia satoja voidaan saavuttaa muovivuoratuissa lammissa ja säiliöissä, joissa on korkea ilmastusaste.
Tukehtumisesta tai happistressistä kuulee harvoin kanojen, sikojen ja nautojen tuotannossa tiheästi kasvatettaessa, mutta nämä ilmiöt ovat melko yleisiä vesiviljelyssä. Tässä artikkelissa selitetään, miksi liuennut happi on niin tärkeää vesiviljelyssä.
Maan pinnan lähellä oleva ilma sisältää 20,95 prosenttia happea, 78,08 prosenttia typpeä ja pieniä määriä hiilidioksidia ja muita kaasuja. Makean veden kyllästämiseen tarvittava molekyylihapen määrä normaalissa ilmakehän paineessa (760 millilitraa elohopeaa) ja 30 celsiusasteen lämpötilassa on 7,54 mg litrassa (mg/l). Päivällä, kun fotosynteesi tapahtuu, lammen vesi on yleensä ylikyllästetty liuenneella hapolla (pitoisuus voi olla 10 mg/l tai enemmän pintavedessä), koska fotosynteesin tuottama happi on suurempaa kuin hapen menetys hengityksen ja ilmaan diffuusion kautta. Yöllä, kun fotosynteesi pysähtyy, liuenneen hapen pitoisuus laskee – joskus alle 3 mg/l pidetään usein pienimpänä hyväksyttävänä pitoisuutena useimmille viljeltyille vesieliölajeille.
Maaeläimet hengittävät ilmaa saadakseen molekyylihappea, joka imeytyy niiden keuhkojen alveolien kautta. Kalojen ja katkarapujen on pumpattava vettä kidustensa läpi imeäkseen molekyylihappea kiduslamelliensa kautta. Hengittämiseen tai veden pumppaamiseen kidusten läpi tarvitaan energiaa suhteessa käytetyn ilman tai veden painoon.
Lasketaan hengitysteiden pintojen altistamiseksi 1,0 mg:lle molekyylihappea hengitettävien tai pumpattavien ilman ja veden painot. Koska ilma sisältää 20,95 prosenttia happea, noin 4,8 mg ilmaa sisältää 1,0 mg happea.
Katkarapulammikossa, jonka veden suolapitoisuus on 30 ppt 30 celsiusasteessa (veden tiheys = 1,0180 g/l), ilmakehän kyllästymispisteessä liuenneen hapen pitoisuus on 6,39 mg/l. 0,156 litran vesimäärässä olisi 1,0 mg happea ja se painaisi 159 grammaa (159 000 mg). Tämä on 33 125 kertaa suurempi kuin 1,0 mg happea sisältävän ilman paino.
Vesieläimet käyttävät enemmän energiaa
Katkaravun tai kalan on käytettävä huomattavasti enemmän energiaa saman happimäärän saamiseksi kuin maaeläimen. Ongelma pahenee entisestään, kun veden liuenneen hapen pitoisuus laskee, koska kidusten läpi on pumpattava enemmän vettä, jotta ne altistuvat 1,0 mg:lle happea.
Kun maaeläimet poistavat happea ilmasta, happi palautuu helposti, koska ilma kiertää vapaasti, koska se on paljon vähemmän tiheää kuin vesi. Esimerkiksi ilman tiheys 25 celsiusasteessa on 1,18 g/l verrattuna 995,65 g/l makeassa vedessä samassa lämpötilassa. Vesiviljelyjärjestelmässä kalojen tai katkarapujen poistama liuennut happi on korvattava ilmakehän hapen diffuusiolla veteen, ja veden kierto on välttämätöntä liuenneen hapen siirtämiseksi veden pinnalta vesipatsaaseen kalojen kohdalla tai pohjaan katkarapujen kohdalla. Vesi on ilmaa raskaampaa ja kiertää hitaammin kuin ilma, vaikka kiertoa avustettaisiin mekaanisilla keinoilla, kuten ilmastuslaitteilla.
Vesi sisältää paljon vähemmän happea kuin ilma – kyllästyneessä vedessä ja 30 celsiusasteen lämpötilassa makeassa vedessä on 0,000754 prosenttia happea (ilmassa on 20,95 prosenttia happea). Vaikka molekyylihappi voi nopeasti tunkeutua vesimassan pintakerrokseen, liuenneen hapen liikkuminen koko massassa riippuu siitä, kuinka nopeasti hapella kyllästetty vesi pinnalla sekoittuu vesimassaan konvektiolla. Suuri kala- tai katkarapubiomassa lammessa voi kuluttaa liuenneen hapen nopeasti loppuun.
Hapen saanti on vaikeaa
Kalojen tai katkarapujen hapensaannin vaikeutta voidaan havainnollistaa seuraavasti. Hallituksen standardit sallivat ulkoilmatapahtumissa noin 4,7 ihmistä neliömetriä kohden. Jos jokainen henkilö painaa maailmanlaajuisen keskiarvon, joka on 62 kg, ihmisen biomassaa olisi 2 914 000 kg/ha. Kalojen ja katkarapujen hengityksen hapentarve on tyypillisesti noin 300 mg happea painokiloa kohden tunnissa. Tämä kalan biomassan paino voisi kuluttaa liuenneen hapen 10 000 kuutiometrin makean veden lammikossa, joka on alun perin kyllästetty hapella 30 celsiusasteessa noin viidessä minuutissa, ja viljelyeläimet tukehtuisivat. Ulkoilmatapahtumassa 47 000 ihmisellä hehtaaria kohden ei olisi hengitysvaikeuksia useiden tuntien kuluttua.
Liuennut happi on kriittinen muuttuja, koska se voi tappaa vesiviljelyeläimiä suoraan, mutta kroonisesti alhainen liuenneen hapen pitoisuus stressaa vesieläimiä, mikä johtaa huonoon ruokahaluun, hitaaseen kasvuun ja suurempaan alttiuteen taudeille.
Eläintiheyden ja rehupanosten tasapainottaminen
Alhainen liuenneen hapen määrä liittyy myös mahdollisesti myrkyllisten aineenvaihduntatuotteiden esiintymiseen vedessä. Näitä myrkkyjä ovat hiilidioksidi, ammoniakki, nitriitti ja sulfidi. Yleisesti ottaen lammikoissa, joiden veden peruslaadun ominaisuudet soveltuvat kalojen ja katkarapujen viljelyyn, vedenlaatuongelmat ovat epätavallisia, kunhan riittävä liuenneen hapen pitoisuus on varmistettu. Tämä edellyttää istutus- ja ruokintamäärien tasapainottamista luonnollisista lähteistä saatavan liuenneen hapen kanssa tai täydentämällä sitä viljelyjärjestelmän ilmastuksella.
Vihreän veden lammikoissa liuenneen hapen pitoisuus on kriittisin yöllä. Mutta uusissa, intensiivisemmissä viljelytyypeissä liuenneen hapen tarve on suuri, ja liuenneen hapen pitoisuutta on jatkuvasti ylläpidettävä mekaanisella ilmastuksella.
https://www.alibaba.com/product-detail/RS485-WIFI-4G-GPRS-LORA-LORAWAN_62576765035.html?spm=a2747.product_manager.0.0.771371d2LOZoDB
Erilaisia vedenlaatuantureita referenssiäsi varten, tervetuloa tutustumaan
Julkaisun aika: 30.9.2024