Halak akvakultúrában tápanyagok visszanyerésére a Kompogas-üzem technológiai vizéből -
1 Halak akvakultúrában a tápanyagok kinyerésére egy kompogas üzem technológiai vizéből. Táplálkozási kísérletek ponty (Cyprinus carpio), tenyér (Tinca tinca), ezüst ponty (Hypophthalmichthys molitrix) és tilápia (Oreochromis niloticus) diplomamunka a Zürichi Egyetem Környezettudományi Tanszékén, X a Wädenswili Egyetem akvakultúra-projektje a W. Schmid AG Umwelttechnik közreműködésével, amelyet a Szövetségi Technológiai és Innovációs Bizottság (KTI) támogatott, 1998. április 14. és október 12. között Andreas Graber Student XB vízi biológiai szakterületen folytatta, akit dr. . Armin Peter EAWAG, Limnológiai Kutatóközpont 647 Kastanienbaum
Címlapkép: Az élelmiszerlánc Otelfingen akvakultúrában. A nagy vízibolha (Daphnia magna) baktériumokkal, szerves detritusokkal, mikroalgákkal és protozoonokkal táplálkozik. Maga az élelmiszerlánc egyik láncszeme, és a halak viszont megeszik. től: Sevrin-Reyssac, La Noüe et al. (1995)
3.5.7 Leölés 34 3.5.8 Paraméterek 35 4. EREDMÉNYEK 36 4.1 A hal növekedése 36 4.2 Takarmányrész, növekedési ütem, haltermelés 4 4.3 Veszteségek 41 4.4 Takarmányminőség 42 4.5 Tartási feltételek 43 5. MEGBESZÉLÉS 45 5.1 Válaszok a kérdésekre 45 5.1.1 Mely halfajok az előállított takarmány használja a legjobban? 5.1.2. Az ezüst ponty algákkal növekszik-e teljes takarmányként? 5.1.3 Vannak-e szinergiahatások a polikultúrákban? 5.1.4 Milyen hatással van a szabad terület a polikultúrára? 5.1.5 Mennyivel gyorsabban nőnek a tilápiák a megemelkedett vízhőmérséklet mellett? 47 5.1.6 Használhatja a tilápia a kacsafüvet? 5.1.1 A koi és a ponty ugyanolyan jól növekszik? 48 5.1.8 A ponty gyorsabban növekszik nagyobb takarmányszint mellett? 48 5.2 Haltermelés 49 5.3 Halbetegségek 51 5.3.1 Ponty tetű (Argulus foliaceus) 51 5.3.2 Lernea cyprinacea 52 5.3.3 Fehérfoltos betegség (Ichthyophtirius multifiliis) 53 5.3.4 Gombabetegség (Saprolegnia) 54 5.3.5 Kopoltyúféreg (Dactylogyrus sp.) 55 5.3 .6 Feketefoltos betegség 55 5.4 Megfigyelések és megjegyzések 55 6. KÖVETKEZTETÉSEK ÉS AJÁNLÁSOK 57 6.1 Elméleti termelési potenciál az akvakultúrában 57 6.2 A halkultúrára vonatkozó ajánlások 57 6.3 A kutatás szükségessége 58 7. IRODALOM 59 További olvasmány 62 63. MELLÉKLET
Rövidítések listája Rövidítés [egység] Név perc perc óra, óra d nap, nap Aq Aquarium vö. Latinul: konferencia, német: lásd EC µs/cm Angol: Elektromos vezetőképesség, német: Elektromos vezetőképesség FG g Friss tömeg FQ - takarmány hányados, rögzítve Étel. (Halnövekedés) -1 KG g testtömeg KI - állapotindex, KG. 1. (halhossz) -3 K ponty OS g szerves anyag S nyak SK ezüst ponty SWR% KG. d -1 Fajlagos növekedési sebesség TG g száraz tömeg TS g szárazanyag vs latin: versus, német: versus
11 1.2 A diplomamunka célkitűzései A hal trofikus szintje része volt a projekt alapkoncepciójának. A szándék az volt, hogy hatékonyan átalakítsák az akvakultúra köztes termékeit étkezési halakká. Ha lehetséges, kerülni kell a további kereskedelmi takarmányokat. A vízi tápláléklánc kiépítésével a szervetlen tápanyagokat biomasszává kell átalakítani, amelyet az emberek felhasználhatnak. Ez az élelmiszerlánc a technológiai vízből, mint műtrágya a növényekből és az algákból, a bolhákon, mint fogyasztókon keresztül halakig halad. A Daphnia magna és a kacsafű tehát halételként kapható. Az átfogó cél három kérdéscsoportot vetett fel: Melyik halfajok alkalmasak az akvakultúrában az adott körülmények között? Van-e értelme a monokultúráknak, vagy a polikultúrák mutatnak-e kívánatos szinergiahatásokat? Milyen sűrűséggel kell a halakat tartani? A részletes kérdéseket a 2.4. Szakasz ismerteti.
êéÑÉå = (Cyprinus carpio) = A pontyot évszázadok óta hasznos halként tartják számon, és ma a szivárványos pisztráng után a legfontosabb tóhal Európában. Svájcban ma már alig tenyésztik, a keresletet Németországból és Ausztriából származó importált hal elégíti ki. Világszerte ez a második legfontosabb hasznos hal (Tacon és De Silva 1997). Sok fajta jelent meg tenyésztéssel, amelyek némelyike jelentősen eltér a vad formától. Ennek csak két formája honosodott meg: a tükörponty és a közönséges ponty (Haas 1997). A közönséges ponty teste leginkább megfelel az eredeti vad ponty testének. A tükrös ponty hátulja magasabb, héja pelyhes. Csak néhány nagyobb pikkely található az uszonyok tövében. Különböző színváltozatokat tenyésztettek Japánban az elmúlt 2 évben. Ezek a koi különböznek az övéktől
13 mutatós testszíne nem a normál pontynak. Bizonyos változatoknál a szín szépségének kiválasztása negatív következményekkel járt a növekedési teljesítményre nézve (személyes kommunikáció Sigi Lehmann). Az éjszakai pontyok kis csoportokban, álló és lassan folyó vizekben élnek, sáros fenékkel és gazdag növényzettel. A folyók alsó szakaszán két sós koncentrációjú sós vízben is előfordulnak (Haas 1997). Ha a víz hőmérséklete 8 C alá csökken, abbahagyják az étkezést, és a víz fenekén túlélik a telet. Tavaszra a súlyuk 5-15% -át veszítik el. Ezért fontos, hogy nyáron és ősszel elegendő zsírtartalékot képezzen. A vastag ajkakkal ellátott száj előre húzható és alkalmas talajiszap felszívására. A ponty, mint mindenevő, ivadékokkal, vízi növényekkel és fenékállatokkal táplálkozik. Szükség esetén a beleket detritus tölti ki, sok tótulajdonos egyidejűleg gazdálkodik, ezért nyilvánvaló a mezőgazdasági termékek takarmányként való felhasználása (vö. 16. táblázat). 1. ábra: Vad ponty 2. ábra: Tükör ponty
14 3. ábra: Színezett ponty, Koi OKNKO = pÅÜäÉáÉ = (Tinca tinca) = A sas a európaiaként fordul elő egész Európában és Ázsiában a Bajkál-tóig. 12-ig képes ellenállni a sókoncentrációnak, ezért megtalálható a Balti-tenger sós vizében is. Ausztráliában, Új-Zélandon, Afrikában, Észak-Amerikában és Délkelet-Ázsiában vezették be (Steffens 1995). Megkülönböztető jegyeik: a felső ajak két rövid szakállszála, a kerek uszonyok, a hátulján és az oldalán pedig olajzöld színű. A mérleg apró és alig észrevehető. Az egész hal nagyon nyálkás és puszta kézzel nehezen megfogható. A hímeknél a medenceuszonyok megvastagodtak, és többnyire a végbélnyíláson túl nyúlnak ki (Haas 1997). A sas tipikus tóhal, és inkább az iszapos fenekű állóvizet kedveli. Talajú állatokkal táplálkozik, és nem veteti meg a növényi detritust. Táplálkozási spektrumuk hasonló a pontyéhoz. Mint ez, a hideg évszakban a sárba temetve hibernál. A szaporodásról, a táplálkozásról, a növekedésről, a betegségekre való hajlamról és a forgalmazásról átfogó információkat nyújt Steffens (1995). 4. ábra: Tench
15 Sukop és Adamek (1995) a nyír viselkedését vizsgálták ponty, ezüst ponty, márvány ponty és amur polikultúrában. Megállapították, hogy a nyúl mutatja be a legnagyobb alkalmazkodóképességet az ételválasztásban, és a tóban kapható szinte mindenféle ételt elfogad. A tench finom ehető hal. Általában három évszakban kínálják, majd 2-3 g-ot nyomnak. Mivel a növekedés és a takarmány aránya lényegesen rosszabb, mint a ponty esetében, és élelmiszer-versenytársat jelentenek számukra, egyre kevésbé tartják őket (Haas 1997, Steffens 1995). OKNKP = páäÄÉêâ
A 16 a használatot megnehezíti. A halak súlyosan megsebesíthetik magukat, ha céltalanul ugranak. Ez a viselkedés korrigálható a márványpontyal való hibridizációval (Horvath és Tamas 1984). A hibrid halak másik előnye a kevésbé nyomásérzékeny bőr (Haas 1997). A hal kiválóan alkalmas grillezésre és sütésre, mivel a hús száraz. A zsír a gyomorköpenyben koncentrálódik, ezért az előkészítés előtt eltávolítható (Haas 1997). 5. ábra: Ezüst ponty OKNKQ = qáä
18 versenyez, amelyet általában fő halként tartanak. Előnye abban rejlik, hogy emésztheti az emésztetlen összetevőket a székletéből, és ezáltal javítja az élelmiszer-felhasználást (Horvath és Tamas 1984). c) Keszeg (Abramis brama) A keszeg Svájcban, a Rajna vonzáskörzetében, valamint Közép-Európában és Ázsiában fordul elő az Aral-tengerig. Becslések szerint 1 millió keszeg él a Bodeni-tóban (Schmid 1992). A ciprusfélék családjába tartozó halak legfeljebb 6 cm hosszúak és 3 kg súlyúak (Quartier 198). Igényei összehasonlíthatók a pontyéval. Van Den Berg, Van Den Boogaart et al. (1994) vizsgálta a keszeg (Abramis brama), a tekintetek (Blicca björkna) és a csótány (Rutilus rutilus) szűrőmechanizmusait. Megállapították, hogy a keszeg megváltoztathatja kopoltyúik szembőségét, ezért hatékonyabban használja a zooplanktont, mint a másik két faj. Minden 1-5 cm közötti testméretben energetikai előnyöket érnek el, és egész életük során táplálkozhatnak a zooplanktonból. 7. ábra: Amur, márvány ponty és keszeg OKNKS = _ÉÖêşåÇìåÖ = ÇÉê = ^ êíÉåï
22 2.4 Kérdések és kísérleti beállítások OKQKN = tÉäÅÜÉ = cáëÅÜ
ã = ÄÉëíÉå \ = A ponty, a tenyér és a tilápia egy-egy monokultúrájával azonos étrendű befektetési termékeket tápláltak. A daphnia takarmány mennyiségét a hal biomasszájának napi 2% -ára korlátozták, a kacsafüvet ad libitum táplálják. A halak napi adag daphniát vagy kacsafüvet kaptak. Az ezüst ponty egyetlen tápláléka az algatenyésztésből származó algavíz volt. Ennek a megközelítésnek lehetővé kell tennie a fajok növekedési sebességének és takarmányátalakulásának összehasonlítását. A halak megváltoztatják a vízminőséget az elfogyasztott étel mennyisége, a takarmány átalakulása és a szuszpendált részecskék (algák, ételmaradék, detritek) szűrésével is a vízoszlopból. Általánosságban meg kell vizsgálni a fajoknak az akvakultúrában való alkalmasságát: robusztus kezelhetőség, valamint takarmány- és vízminőség-takarékos követelmények. OKQKO = tŠÅÜëí = ÇÉê = páäÄÉêâ
äë = ^ ääÉáåÑìííÉê \ = Az ezüst ponty lerövidíti az élelmiszerláncot, és elméletileg tízszeres mértékben javítja a takarmány átalakulását. Az ezüst ponty monokultúrákat három párhuzamos tartályban algaszuszpenzióval táplálják. OKQKP = dáÄí = Éë = póåÉêÖáÉÉÑÑÉâíÉ = áå = mçäóâìäíìêÉå \ = A fajokat polikultúrák alkotják. Lehetségesnek kell lennie annak, hogy az ételválasztás, az ételbevitel és más szinergikus hatások hiányosságai szerepet kapjanak. Elképzelhető, hogy a polikultúrában egy halfaj kényszerül természetes résébe, míg a monokultúrában az optimális fülkét választhatja ki. A növekedésre gyakorolt hatás a két tartály összehasonlításával határozható meg. A pontyot és a nyestet vegyesen tartják a tótenyésztésben. Ezért mindegyik polikultúra ebből a két fajból és egy további harmadból állt. A pontynak és a tenynek daphniát és növényeket kell fogyasztania. Harmadik halként egy "szűrőadagolót" adtak hozzá a szuszpendált anyagok hasznosítása céljából. Az első tartályban tilápia volt, a második ezüst ponty, a harmadik ellenőrző tartályként szolgált, és csak ponty és nyár volt benne. OKQKQ = tÉäÅÜÉå = báåÑäìëë = Ü
ìÑ = ÇáÉ = mçäóâìäíìê \ = A megmaradt pontyot, a nyestet, az ezüst pontyot és a tilápiát háromszor nagyobb tartályban egyesítették. Ezenkívül hozzáadták a kétnyári állatokat. Ennek a medencének a feladata a dafniák teljes helyreállításának biztosítása volt. Pufferként szolgált, amikor a takarmánytermelés ingadozott. Ha túl kevés daphniát termeltek, ezek a halak kevesebb daphniát és több kacsafüvet kaptak. A hal sűrűségét hétszeresére növelték a többi tartályhoz képest. Ez a toxinok (ammónium, nitrit) kritikus felhalmozódását eredményezte? A halak intoleránsak voltak? A tilápia képes volt érvényesülni a sokkal nagyobb, kétnyárias halak felett?
íìê \ = Tilapia a világ számos akvakultúrájában használatos. Az egyetlen követelmény a magas vízhőmérséklet. Nem volt világos, hogy a halak elviselik-e kint tartását a szélességi körzetünkben, és ha igen, meg tudnak-e nőni a hűvös vízben is. Ezekre a kérdésekre kell választ adni. Az üvegház üvegszálas medencéjét tilápia töltötte meg. Az eredményeket összehasonlították a tilápia fejlődésével a szabadtéri medencében, és jelezték, hogy a halmodul működött volna, ha az egész rendszer az üvegház alatt van. OKQKS = h¾ååÉå = qáä
ëëÉêäáåëÉå = îÉêïÉêíÉå \ = Egy akváriumban tilápia volt, amelyek teljes táplálékként kacsamagot kaptak. Ebből ki lehet számítani a kacsa takarmányhányadát. A hőmérsékleti vizsgálatból származó tilápia összehasonlítása lehetővé tette a dafniák és a kacsamag táplálékminőségének összehasonlítását is. OKQKT = t
êéÑÉå = ÖäÉáÅÜ = Öìí \ = Minden tartályhoz két koi-t adtak pontyokkal, és összehasonlították a növekedési ütemeket. OKQKU = tŠÅÜëí = ÇÉê = h
êéÑÉå = ëÅÜåÉääÉê = ÄÉá = ܾÜÉêÉã = cìííÉêäÉîÉä \ = A pontyakváriumban (K-Aq) tíz pontyot hízott fel kétszer annyi daphnia takarmány. Az F1b monokultúrájához képest tisztázni kell, hogyan változik a takarmányrész és a növekedési ráta.
24 3. ANYAG ÉS MÓDSZEREK 3.1 Az akvakultúra leírása Otelfingen Az üvegház oldalnézete Vízszint 143 cm Vízszint 45 cm Szivattyúszivattyú FFFFFF D1b D1a A2b A2a A1h A1f M3d M3a M2d M2c P1a P1b P2a D2a N1b N1c A1g A1e M3c M3b M2b M2b M2b N2a N2b N2c R M1b M1a Édesvíz visszatérő kifolyó Folyóvíz 1. ábra: Teljes akvakultúra-létesítmény Otelfingen 4. táblázat: Az akvakultúra jellemzői Otelfingen A medencék száma Terület [m 2] Mélység [m] Térfogat [m 3] Várakozási idő [d] Növények M 1 1,45 45 9 Algák A 6 6,45 27 6 Daphnia D + P2 6 6 1,43 86 D 1, P2 7 Polikultúra P1 2 2 1,43 29 2 Hal F 1 4 1,43 57 38 Növények N 7 7,45 33 17 Tartalék R 1 1,45 5 - Összesen 42 36-282> 47 F1a F1b F1c F2a F2b F2c 3 besenyő 3 ponty 2 koi 3 tilápia 35 ezüst ponty 35 ezüst ponty 35 ezüst ponty P1a P1b F3 76 kicsi + 1 nagy ponty, 2 koi 87 kicsi + 1 nagy tench 65 tilápia 25 kicsi + 2 nagy ezüst ponty F4b 1 ponty 2 Koi 1 Tench 8 ezüst ponty F4a 1 ponty 2Ko i 1 tench 1 tilapia F4c 15 ponty 2 koi 15 iesch külső fal beton magas külső fal beton tégla fal fából készült fal 11. ábra: Haltartály: harisnya és víz áramlik
ëëÉêäáåëÉå == A kacsafüvet (Lemna minor) hálóval (2 mm-es szembőség) lefejtették és kézzel kinyomták a hálóban, amíg több víz nem folyt le. Kezdetben a kacsamagot salátafonóban is megszárították ötszörös fonással. Kiderült, hogy amikor jól megnyomták őket, szinte semmilyen vizet nem vesztettek, és a további erőfeszítések feleslegesek voltak. Kezdetben a betakarítást M2abc-ban hajtották végre, később a kacsacsőrét tenyésztették és etették a mély medencékben (D1ab, D2ab, P2ab). A takarmány mennyiségét elektronikus mérleggel lemértük (TEFAL Sensitive Computers, Franciaország, d = 1 g). Az etetés során a préselt kacsamagot kézzel osztották szét a haltartályban. A laboratóriumi elemzéseket a dafniákéval analóg módon végezték. 15. ábra: A kacsafű etetése A 15. ábra a haltartókat mutatja a réce tápláléka után. Az F1a medence a bal alsó sarokban, az F4c medence pedig a jobb felső sarokban található. A kifutó mellett narancssárga PVC csövekből álló vízfolyások láthatók. A kép bal szélén lévő medencét (F1b) kb. 1 kg kacsafedél borítja. Ezt a mennyiséget 3 ponty (összesen 12 g) fogyasztotta el két napon belül.
äíÉJ = ìåÇ = sÉêëìÅÜëÄÉïáääáÖìåÖ = A szövetségi halászati törvény 6. cikkének (1) bekezdése szerint a külföldi halfajok behozatalához és felhasználásához szövetségi engedély szükséges. A tilápia és ezüst ponty tartási engedélyét a BUWAL április 6-án adta ki négy feltétel mellett (vö. 2. függelék). A Szövetségi Állat-egészségügyi Hivatal május 13-án adta ki a két faj behozatali engedélyét (vö. 21. függelék). A határállatorvosi vizsgálattól eltekintettek. A szövetségi állatjóléti törvény 13. cikke szerint az állatkísérleteket jelenteni kell a kantoni hatóságoknak. Az állatjóléti rendelet 6. cikkének (1f) bekezdése szintén engedélykövetelést ír elő kábító állatokkal végzett munka során. A zürichi kanton állatorvosi hivatala május 19-én adta ki a vizsgálati engedélyt (vö. 22. függelék). PKRKP = k
êâçëÉ == Minden mérés előtt és a jelölés előtt a halakat altattuk. Az érzéstelenítés célja az állatok megnyugtatása volt, hogy a mérés során az állatok ne sérüljenek meg. 4-6 halat 2-fenoxietanollal (0,33 ml, L -1) 3-5 percig fürdőbe helyeztünk (Peter 1992). 2-fenoxietanol