پرورش ماهی مداربسته

قدمت استفاده از سیستم گردشی پرورش آبزیان به حدود دو دهه می رسد که برای اولین بار در کشور دانمارک مورد استفاده قرارگرفت و هم اکنون در کشورهای اروپایی به طور خاص مورد استفاده قرار می گیرد

● شناسایی قسمتهای مختلف سیستم مداربسته

در سالهای اخیر مصرف ماهی در اکثر کشورها به میزان قابل توجهی افزایش یافته است و تکثیر و پرورش ماهی به عنوان منبع پروتئینی سبب شده است که این کار بصورت یک تجارت مهم در کشورهای پیشرفته تبدیل شود. ماهی نسبت به عوامل محیط آبی که در آن زیست می کند نظیر PH ، O ۲ ، NH ۴ ، و دیگر عوامل بیوشیمیایی و بیولوژیکی،موجودی بسیار حساس است و ضرورت دارد که این عوامل در یک حد مشخص و معمولی ثابت بماند. با توجه به این نیاز روزافزون سعی شده است برای پرورش فوق متراکم ماهیان ، بهبود عوامل محیطی و بهبود کیفیت تولید و کوتاه شدن دوره پرورش مدنظر قرارگیرد.

قدمت استفاده از سیستم گردشی پرورش آبزیان به حدود دو دهه می رسد که برای اولین بار در کشور دانمارک مورد استفاده قرارگرفت و هم اکنون در کشورهای اروپایی (به طور خاص) مورد استفاده قرار می گیرد. در زمان حاضر از این سیستم برای استفاده از پرورش آبزیان گرمابی و سردابی استفاده می شود. نحوه کاربرد سیستم هردو روش یکسان است اما عواملی همچون دما ، اکسیژن و ... در پرورش آبزیان مختلف متفاوتند که باید تنظیم و کنترل شوند.

در یک سیستم مداربسته که آب مورد استفاده ماهیان از نظر اکسیژن فقیر شده و مواد سمی و فضولات آن زیاد شده است، با حذف مواد معلق توسط میكروفیلتر و تبدیل آمونیوم تولید شده به نیتریت و نیترات زیر حد مجاز توسط بیوفیلترها و تزریق اکسیژن مایع خالص بوسیله راکتورهای مخلوط کن و ضدعفونی کردن، آب احیا می شود و مجدداً مورد استفاده قرار میگیرد. در این تصفیه فیزیکی و شیمیایی دقت عمل و سرعت ضرورت دارد بطوریکه کوچکترین اختلال در عمل تصفیه و احیا سبب مرگ و میر شدید آبزیانی که از آب بازگشتی استفاده می کنند می شود. چنین ظرافتی سبب می شود که کنترل کیفیت آب بطور دائمی صورت گیرد و عمل تصفیه بدون کوچکترین توقفی انجام شود. به همین دلیل اتوماسیون نقش مهمی در صحت عمل چنین سیستمی ایفا می کند.

پس از اندازه گیری عوامل حیاتی در آب مورد استفاده ماهیان، اطلاعات بدست آمده را تجزیه و تحلیل می کنند. چنین نیازی سبب می شود که صنعت نقش مهمی در اندازه کیری عوامل و تجزیه و تحلیل و اصلاح آنها داشته باشد.

تصفیه فیزیکی و شیمیایی و احیای مجدد آب در سیستم مداربسته در مصرف آب و ابعاد زمین مورد نظر موثر است و زمان رشد را به حداقل می رساند، بطوریکه یک محصول در مدت یک سال چند بار قابل عرضه به بازار است. کنترل دما از عوامل مهم دیگری است که سبب کاهش دوره پرورش می شود.

در این سیستم فاکتورهای مورد نیاز تغذیه ماهی در شرایط مطلوب است. در نتیجه در مصرف غذا صرفه جویی می شود و در نهایت هزینه های تمام شده نیز کاهش می یابد که خود یکی از مزایای این سیستم است.

بخشهای سیستم مداربسته عبارتند از: چند حوضچه بتنی، میکروفیلتر، پمپ سیرکوله، فیلتر بیولوژیک، پمپ هواده، مخروط تزریق اکسیژن مایع، اتاق کنترل، موتور ژنراتور،اشعه uv ، غذاده خودکار و ... .

● نحوه کار سیستم مداربسته

هدف کلی در یک سیستم مداربسته پرورش آبزیان استفاده مجدد از آب و افزایش تراکم ماهی در استخرهای پرورشی است. طبق محاسبات انجام شده، با احیای مجدد آب و ایجاد شرایط زیست مناسب در استخرها، با تراکم بالا می توان مصرف آب را تا یک هفتادم کاهش داد که این خود در پرورش و فراگیر کردن آن در مزارعی که آب و زمین مختصری دارند، تحول بوجود می آورد. به عنوان مثال در یک مزرعه پرورش ماهی قزل آلا به ظرفیت ۵۰ تن، میزان آب تازه مورد نیاز ۵۰۰ لیتر در ثانیه و مساحت استخرها نیز پنج هزار متر مربع است، اما در یک سیستم آب در گردش با همین ظرفیت، آب مورد استفاده به هفت لیتر در ثانیه و مساحت استخرها تا ۲۵۰ متر مربع کاهش می یابد.

عملکرد سیستم مداربسته پرورش ماهی مبتنی بر گردش آب موجود در استخرها و احیای مجدد آن از لحاظ اکسیژن مورد نیاز، دفع مواد زائد،تصفیه کردن مواد سمی، تنظیم PH و گندزدایی است. کنترل هریک از عوامل ذکر شده و ایجاد شرایط سالم استفاده از روش خودکار اندازه گیری، کنترل و ثابت نگهداشتن هریک از این عوامل در محدوده مجاز است که مجموعه این شرایط حضور صنعت و تکنولوژی جدید را در هر مزرعه پرورش ماهی ضروری می سازد.

استفاده از کامپیوتر در چنین سیستمی نه تنها این موارد را محقق نمی سازد بلکه با بکارگیری نرم افزارهای مناسب ، هر لحظه آمار و اطلاعات دقیقی در کلیه زمینه های مربوط به پرورش در اختیار است. همچنین تشخیص و درمان بیماریهای احتمالی موجود در استخرها به وسیله کامپیوتر انجام می گیرد. امروزه وضعیت مزرعه را بوسیله خطوط تلفن از هر نقطه دلخواه و از کیلومترها فاصله کنترل می کنند زیرا سیستمهای کامپیوتری این گونه ارتباط از راه دور را بای مجموعه امکان پذیر ساخته است.

سیستمهای آب در گردش پرورش ماهی با توجه به انتخاب قابلیتهای مورد نظر با امکانات متفاوتی ساخته شده اند که در کلیات با هم مشترکند ولی هریک قابلیتهای مختلفی دارند

● اصول بیولوژیكی تولید در سیستم مداربسته

هنگامیكه در سیستمهای مدارباز آب كافی با كیفیت مناسب ودمای ثابت دردسترس نبوده ویا فراهم نمودن آن از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نباشد ، استفاده از سیستمهای مداربسته ضروری است. در سیستم مداربسته بطور كلی آب غیر قابل استفاده برای ماهی از استخرها به بخش تصفیه انتقال داده شده وپس از تصفیه مكانیكی ، بیولوژیكی واكسیژن دهی به استخرهای ماهی برمی گردد.

● تغذیه ماهی

پس از مشخص شدن نوع واندازه غذا باید مقدار غذادهی روزانه محاسبه شود كه با توجه به وزن كل ماهیهای سیستم ودرصد وزن بدن باشد. نكته بسیار مهم این است كه پس از هر بار بیومتری كه معمولا هر ۱۵روز یكبار صورت می گیرد، نباید مقدار غذادهی سریعا افزایش یابد چرا كه فعالیت بیو فیلترها مختل می شود وسبب افزایش پارامترهای سمی ازجمله آمونیاك می گردد. بطور كلی مقدارغذادهی نباید از ۱۰% - ۵% كل غذادهی در روز بیشتر شود. با توجه به شرایط سیستم هر دو تا سه روز یكبار باید این مقدار افزایش یابد .(ازدادن غذای تر خودداری شود).

● پارامترهای فیزیكی

▪ PH

مقدار آن در رابطه با سمی شدن آمونیاك وغلظت دی اكسید كربن اهمیت به سزایی دارد بهترین دامنه برای فعالیت بهینه سیستم ۲/۷-۹/۶ میباشد.از تغییرات ناگهانی آن در سیستم باید جلوگیری كرد ، زیرا تغییرات آن تاثیر سریع برروی دیگر پارامترها دارد. ۵/۰ واحد در روز بیشتر نباید تغییر یابد. معمولا پ هاش آب به دو دلیل در سیستم اسیدی می شود:

ـ دی اكسیدكربن حاصل از تنفس

ـ اسید حاصل از فعالیت سیونفیكاسون

درصورت اسیدی شدن آب ، بیكربنات سدیم یا هیدروكسید كلسیم اضافه می شود. به ازای هر ۲۰ كیلوگرم غذا، ۱ كیلوگرم هیدروكسید كلسیم اضافه می شود. قلیا ئیت باید ۱۲۰-۵۰ میلی گرم در لیتر باشد.

▪ اكسیژن

مصرف اكسیژن ماهی بستگی به پارامترهایی مانند دما، سایز ماهی ، فعالیت ومقدار غذادهی دارد. در دمای ۱۸ درجه سانتیگراد متوسط مصرف اكسیژن ۶۰۰ گرم به ازای هر كیلوگرم غذا در روز ویا بطور متوسط ۴۸۰ میلی گرم در ساعت به ازای هر كیلو ماهی می باشد. اكسیژن محلول باید بیش از ۶ میلی گرم در لیتر باشد.

با توجه به اینكه در سیستم ۱۰۰ تنی ۲۷۵ كیلوگرم در روز غذادهی صورت می گیرد باید ۷/۶ كیلوگرم اكسیژن در ساعت برای ماهی تامین شود كه با اكسیژن دهی بخشی از آب ورودی از طریق راكتورها انجام می شود.

غلظت اكسیژن در استخرها باید بیشتر از ۶۵% مقدار اشباع آب منطقه باشد اكسیژن خالصی كه به آب اضافه می شود سبب می شود كه غلظت اكسیژن ۳۰۰-۲۰۰%در آب ورودی افزایش یابد كه به تدریج در استخرها مقداراكسیژن لازم تامین می شود اگر اكسیژن در بیوفیلترهای هوازی به زیر ۲میلی گرم در لیتر برسد باكتریهای بی هوازی فعال شده و سولفید هیدروژن آزاد میكنند كه سبب مرگ ومیر در ماهیها میشود.همزمان فعالیت باكتریهای نیتریفیكاسیون هم كاهش یافته كه در نتیجه آن غلظت آمونیاك ونیتریت افزایش می یابد.

▪ دما

بهترین دما برای رشد قزل آلا وفعالیت باكتریهای نیتریفیكاسیون ۱۸-۱۵ درجه سانتیگراد می باشد همانند سایر فاكتورهای آب از تغییرات ناگهانی دما نیز باید خودداری گردد درجه حرارت كمتر ویا بیشتر از حد بهینه سبب كاهش رشد می شود.

▪ كدورت

تعیین شفافیت آب (توسط سشی دیسك) نقش بسیار مهمی در سیستم دارد اگر بیشتر از ۱۵ سانتی متری سطح آب مشخص نباشد باید سریعاً رفع كرد علت این امر می تواند در نتیجه كم اشتهایی ماهی ، غذادهی بیش از اندازه ، بیماری ویا اشكال در عملكرد میكرو فیلتر باشد. تا برطرف شدن مشكل باید مقدار غذادهی را به حداقل رساند. در غیر اینصورت ماهیها دچار صدمات آبششی میشوند.

● پارامترهای شیمیایی

▪ آمونیاك / آمونیم

آمونیاك تولید شده در سیستم در اثر متابولیسم ماهی و تجزیه مواد دفعی وپسماندهای غذا می باشد به همین دلیل لازم است به سرعت ذرات جامد مدفوع وغذای خورده نشده از سیستم خارج شود.

(آمونیاك كل به دو فرم آمونیاك غیر یونیزه سمی و آمونیاك یونیزه غیرسمی باشد. مقدار آمونیاك مجاز غیر یونیزه برای سایزفینگرلینگ ۰۰۵/۰ وبرای ماهیهای بزرگتر ۰۲۵/۰ میلی گرم در لیتر است. اما مقدار ۰۶/۰ میلی گرم در لیتر سبب ایجاد واكنشهای سمی در ماهی میشود. پ هاش در محدوده ۷ سبب كمتر شدن سمی بودن آمونیاك می شود. مقدار تولید آمونیاك از طرفی به میزان پروتئین واسید آمینه غذا واز طرف دیگر به مقدار غذادهی بستگی دارد.

ارگانیسمهای حذف نیتروژن باكتریهای اتوتروف هستند كه از گونه های نیتروزموناس و نیتروباكتر می باشند. از آنجائیكه همزمان بارشد ماهی غذادهی هم افزایش میابد باید توجه داشت این افزایش بصورتی باشد كه فرصت لازم جهت افزایش جمعیت باكتریهای مسئول نیتریفیكاسیون برای تبدیل آمونیاك اضافه شده به نیتریت ونیترات وجود داشته باشد.

برای تثبیت وافزایش جمعیت باكتریها معمولا چند هفته وقت لازم است. باكتریهای نیتریفیكاسیون به بسیاری از داروها ومواد شیمیایی كه برای درمان ماهی بكار میرود حساس هستند به همین دلیل لازم است كه درهنگام درمان مواد شیمیایی ودارو وارد بیوفیلترها نشود.

▪ نیتریت

نیتریت حاصله از اكسیداسیون آمونیاك توسط باكتریهای نیترو باكتر به نیترات تبدیل می شود.

اگر نیتریت از حد مجاز بیشتر شود برروی هموگلوبین ماهی تاثیر گذاشته ومانع از جذب اكسیژن می شود كه معروف به بیماری مت همو گلوبین می باشد. به همین دلیل با وجود اشباع بودن آب از اكسیژن به دلیل مشكل بوجود آمده ماهی به سختی تنفس می كند كه متعاقباًً سبب كاهش رشد وایجاد بیماری می شود. با افزودن نمك طعام به آب و ثابت نگهداشتن مقدار كلر به مقدار ۲۰۰-۱۵۰ میلی گرم در لیتر به راحتی از بروز مسمومیت ناشی از نیتریت در ماهی می توان جلوگیری كرد.

▪ دنیتریفیكاسیون

مرحله دنیتریفیكاسیون توسط یكسری از باكتریهای هترو تروف انجام می گیرد. در این مرحله باكتریها اكسیژن را از نیترات تامین می كنند. نصف اسیدی كه توسط باكتریهای نیتریفیكاسیون تولید می شود در این مرحله مصرف می شود.

▪ نیترات + مواد آلی نیترات

۶NO۳+۵CH۳OH ۵CO۲+۷H۲O+۳N۲+۶OH-+e

▪ دی اكسیدكربن

در نتیجه تنفس ماهی وباكتریها در سیستم ، دی اكسیدكربن تولید می شود. اگر مقدار بیش از ۱۲ میلی گرم در لیتر بشود سبب استرس، كاهش ضریب تبدیل غذایی می شود وبرای حذف آن از هوادهی استفاده می شود. همچنین بیوفیلترهای چكه ای هم در حذف دی اكسیدكربن بسیار موثر هستند بدون حذف دی اكسیدكربن ، پ هاش آب اسیدی میشود.

▪ سولفیدهیدروژن

در اثر تجزیه بی هوازی مواد آلی در آب ایجاد می شود. تركیب سولفید محلول با یون هیدروژن تشكیل سولفید هیدروژن را میدهد ووجود آن بستگی به مقدار پ هاش دارد. با شستشوی بیوفیلتر غرقابی از تجمع آن وبروز خطر در سیستم می توان جلوگیری كرد.

---