Probiotikai Žuvininkystei – šiuolaikiniai ekologiški biotechnologiniai probiotiniai preparatai tvenkinių žuvininkystėje
Per pastaruosius dešimt metų daugelyje šalių pasikeitė akvakultūrų auginimo technologijos. Ypatingai dideli pokyčiai įvyko Azijoje (Japonijoje, Kinijoje, Pietų Korėjoje, Šiaurės Korėjoje), JAV, Austrijoje. Akvakultūros tampa vienu iš pagrindinių maisto šaltinių, tačiau norint jas vystyti reikia spręsti visą eilę globalių problemų. Vandens užterštumas trąšomis, biocidais, antibiotikais, invaziniais patogeniniais mikroorganizmais ir pan. iš esmės keičia jo mikroflorą, fito –zooplanktonų, bentoso, vėžiagyvių ir kitos mikrofaunos sudėtį, todėl iš esmės kinta žuvų natūrali mitybinė bazė, mažėja jų produktyvumas.
Daugelis minėtų problemų būdingos ir Lietuvai, ypač tvenkinių žuvininkystėje. Jas ir panagrinėsime detaliau.
Tvenkinių žuvininkystės sunkumai
Tvenkinių tręšimo problemos
Tvenkinių žuvininkystėje vienu iš paprasčiausių būdų padidinti mikrobiotos mitybinę bazę buvo tvenkinių tręšimas organinėmis trąšomis (pagrindinai išlaikytu kraikiniu galvijų mėšlu), tačiau daugelio šalių praktika parodė, kad intensyvios gyvulininkystės mėšlų naudojimas dėl pasikeitusių pašarų, naudojamų priedų, antibiotikų ir biocidų negali duoti laukiamų rezultatų.
Jei anksčiau ilgalaikiai išlaikytas galvijų mėšlas buvo beveik fermentuotas produktas, kuris savo tolimesnės degradacijos tvenkinyje metu nesudarydavo toksinių medžiagų, tai dabar daugeliu atveju organinės trąšos, mėšlas „turtingas“ sierą redukuojančios mikroorganizmų (SRM), bei kitos puvimo mikrofloros, kuriai veikiant sudaro dideli amoniako (NH3), sieros vandenilio (H2S) kiekiai, ženkliai slopinantys tiek mikrobiotos, tiek biotos vystymąsi, slopinantys žuvų imunitetą, mažinantys produkcijos kiekius ir kokybę.
Nustatyta, kad, optimizuojant žuvų auginimą, reikia skatinti natūralių pašarų vystymąsi tvenkinyje. Dėmesys turi būti kreipiamas ne į elementinę procesų chemiją, bet į mikrobiologinės veiklos produktus. Vertinant azoto (N) kiekį, kuris veikia biotos vystymąsi, jį apsprendžia tiek azotinių medžiagų poreikis, tiek jų toksiškumas. Jei skylant organinėms trąšoms, pūvant tvenkinio augmenijai žuvų ekskrementams, likutiniams (nesunaudotiems) pašarams susidaro amoniakas (NH3), kuris, esant koncentracijai 0,01 g/m3, jau tampa toksiškas biotai (žūva dafnijos), tai azotas nitritinėje (NO2) formoje toksiškas tik pakilus koncentracijai iki 0,05 g/m3, o azotas nitratinėje formoje (NO3) nepavojingas daugumai biotos komponentų net esant koncentracijai 1 g/m3.
Trumpai tariant, vienas iš svarbiausių faktorių intensyvios akvakultūros vystymuisi– puvimo proceso eliminavimas. Tai galima pasiekti mikrofloros, slopinančios puvimą ir skatinančios fermentinius procesus, pagalba.
Dumblių invazijos problemos
Klimato kaita, globalizacija, chemizacija ženkliai padidino žaliųjų bei rudųjų siūlinių dumblių augimą vandens telkiniuose, o dar padidėjus vandenų taršai fosforu, tai tapo tokiu dažnu reiškiniu, kuris kai kuriose šalyse sukėlė net katastrofinius tiek mitybinės bazės, tiek toksinų susidarymo pokyčius vandens telkiniuose.
Biotos ir akvakultūros užterštumas patogenais
Padidėjus cheminei, bei biologinei vandens taršai, sumažėja tiek biotos, tiek žuvų atsparumas ligoms. Maža to, nepakankama higieninė kontrolė pervežant žuvis (lervutes, mailių), užkrėstas patogenais, sudarė sąlygas biotos degradavimui ir žuvų ligų paplitimui. Patogeninių užkratų poveikis žuvims labai platus, daugiausia tai pseudomonas aeromonas spp, pseudomonas spp, tačiau detalūs pokyčiai mikrobiotai daugeliu atveju dar tik tiriami.
Standartiniai žuvų gydymo (o ne sveikatinimo) būdai problemos neišsprendė, gydymas antibiotikais davė tik trumpalaikį rezultatą, nes ligų sukėlėjai tapo atsparūs antibiotikams.
Šiuolaikiniai ekologiški akvakultūrų intensyvaus auginimo metodai
Pagrindiniai pokyčiai intensyvinant akvakultūrų auginimą daugumoje atvejų pasiekti naudojant naujos kartos biotechnologinius produktus, probiotinių mikroorganizmų kompozicijas, fitofermentus ir enziminius preparatus ar jų kombinacijas. Šie preparatai gali spręsti įvairaus pobūdžio problemas:
- mailiaus higienizavimas;
- tvenkinio vandens gerinimas (puvimo proceso eliminavimas);
- tvenkinio biotos gerinimas;
- akvakultūrų sveikatinimas, žuvų imuniteto gerinimas;
- tvenkinio vandens higienizavimas (patogenų šalinimas);
- kai kurios taršos eliminavimas (pvz.: siūliniai dumbliai);
- pašarų kokybės gerinimas;
- natūralių pašarų kiekio didinimas tvenkiniuose.
Biotechnologiniai probiotiniai preparatai tvenkinių žuvininkystėje
Panagrinėjus pažangiausių šalių (Japonija, Korėja, JAV) tvenkinių žuvininkystės problemas ir jų sprendimo būdus, pabandykime palyginti analogiškų problemų sprendimo galimybes Lietuvoje.
Uždarose recirkuliacinėse akvakultūrų auginimo sistemose taikomi įvairūs technologiniai sprendimai (filtracijos, sorbcinės sistemos, ultragarsas, švitinimas), tačiau ir ten patogeninių užkratų prevencijai, akvakultūrų imuniteto stiprinimui buvo naudojami biotechnologiniai produktai (poliprobiotinės kompozicijos, fitofermentai, jų kompozicijos ir t.t.).
Kaip parodė tiriamieji darbai ir praktika, tvenkinių žuvininkystėje pagrindinį vaidmenį sprendžiant tiek vandens kokybės, biotos intensyvumo, natūralių pašarų optimizavimą, žuvų imuniteto atsparumo ligoms prevencijai ir t.t. geriausius rezultatus davė įvairūs biotechnologiniai probiotiniai preparatai.
Mitybinės bazės optimizavimas
Tvenkinių tręšimas – vienas paprasčiausių būdų padidinti biotos (fitoplanktono, zooplanktono, bentoso ir kitos mikrofaunos) kiekį, likviduoti puvimo procesus ir tuo pačiu išvengti nuodingų (H2S, NH3) išlakų.
To galima pasiekti fermentuojant organines trąšas (mėšlą, nuotekų dumblą, augmeniją ir kitas bioskaidžias atliekas). Lietuvoje mėšlo ir bioskaidžių atliekų fermentavimas buvo tiriamas siekiant išvengti atmosferinės taršos. Buvo atlikta visa eilė tyrimų, Žemės ūkio rūmų projekte buvo gana detaliai išnagrinėti mėšlo degradacijos procesai naudojant probiotinę kompoziciją „Probiotikai Kvapų ir Amoniako šalinimui, Higienizavimui“.
Palyginus kompostuotus ir fermentuotus produktus matomas akivaizdūs skirtumai, pvz.: fermentuotame mėšle azotinių medžiagų kinetika ženkliai skiriasi nuo kompostuoto, dar didesni skirtumai matomi lyginant su neapdorotu mėšlu.
Žemiau pateikiami mėšlo ir nuotekų dumblo fermentavimo siekiant gauti fermentuotą tvenkinių trąšą tyrimų rezultatai.
1 lentelė. Aplinkos vadybos ir audito instituto (AVAI) mėšlo ir nuotekų dumblo fermentavimas, siekiant gauti fermentuotą tvenkinių trąšą.
Fermentavimo proceso dinamika lyginant su kompostavimo procesu
| Fermentavimas | Kompostavimas |
| Procesas anaerobinis | Procesas aerobinis – anaerobinis |
| Produktas subręsta žemesnėje temperatūroje | Aukštesnėje temperatūroje oksiduojasi dalis organikos, kuri pasišalina į atmosferą |
| Po 6-8 savaičių gaunamas produktas | Brandinimas žymiai ilgesnis |
| Minimalios išlakos | Išsiskiria amoniakas, sieros vandenilis ir kt. |
| Santykis NO2 : NH3 yra 1:3. Azotinės medžiagos lieka produkte | Santykis NO2 : NH3 yra 1:16. Azotinės medžiagos patenka į išlakas |
Naudojant preparatą „Probiotikai Kvapų ir Amoniako šalinimui, Higienizavimui“, fermentavimo metu vyksta ne tik organikos skaidymas iki mikrobiotai įsisavinamų maisto medžiagų, bet ir slopinama patogeninė mikroflora, ženkliai mažėja toksinių medžiagų susidarymo galimybė.
Fermentuoto produkto tvenkinų tręšimui paruošimas
Fermentuoto produkto paruošimas gana paprastas. Žaliava, skirta gauti fermentuotą produktą – bokachi, turi atitikti reikalavimus, keliamus organinėms trąšoms, kompostams, raugams ir pan. Viena iš sąlygų – azoto ir anglies santykis turi būti ne mažiau nei 1:15, šios sąlygos išlaikomos normaliame kraikiniame mėšle. Fermentuojant kitas bioskaidžias atliekas reikia išlaikyti panašų anglies ir azoto santykį. Fermentuojama masė apipurškiama „Probiotikai Kvapų ir Amoniako šalinimui, Higienizavimui“ vandeniniu tirpalu santykiu 1:100, masė kraunama į tranšėjas ar kaupus, suspaudžiama ir, esant oro temperatūrai ~10⁰C, fermentavimo trukmė būna 4-6 savaitės, galimas sandėliavimas 6-8 mėnesiams.
Naudojamas trąšų kiekis
Naudojamas trąšų kiekis nustatomas pagal standartinę metodiką priklausomai nuo vandenų kokybės bei esančio tvenkinyje organikos kiekio.
Fermentuotų trąšų (bokachi) naudojimas tvenkiniuose vykdomas trąšas (tinkliniuose maišuose po 30 – 40 kg) nuleidžiant sekliose (gylis <2 m) tvenkinio vietose. Trąšos sudaro taip vadinamas mailiaus salas. Jose vykdoma vandens kontrolė, ir, esant reikalui, trąšos tinkliniuose maišuose perkeliamos į kitą tvenkinio vietą, nes, atliekant lokalius vandens tyrimus nustatyta, kad šėrimo vietose pertekliniai pašarai kartu su žuvų ekskrementais yra toksinių medžiagų (daugiausia amoniako) išsiskyrimo šaltinis, trukdantis žuvims maitintis, amoniakas apnuodija šėrimo vietas, biotą, bei žuvis Be to, trąšų perkėlimas į kitą tvenkinio vietą padidina mailiaus natūralaus maisto kiekį.
Dumblių šalinimas poliprobiotine kompozicija „Probiotikai Tvenkiniams“
Dumblių plitimas skatina ne tik vandens taršą, bet ir klimato kaitą, nes kai kuriose šalyse vandenų užteršimas dumbliais pasiekė katastrofinį lygį. Dumbliai pasižymi milžiniška įvairove, bet Lietuvoje kenksmingiausios žaliųjų ir raudonųjų siūlinių dumblių kolonijos. Jos pas mus sėkmingai naikinamos probiotinėmis kompozicijomis o vienas iš aktyviausių preparatų yra „Probiotikai Tvenkiniams“. Jo naudojimo technologija labai paprasta: paruošiamas preparato vandens tirpalas 1:100 – 1:200 (galima naudoti apdorojamo tvenkinio vandenį) ir išpurškiamas įterpiant 1m2 tvenkinio ploto 1-2 ml preparato. Preparato aktyvumą mažina ultravioletiniai spinduliai, todėl rekomenduojama jį purkšti ne saulėtą dieną.
„Probiotikai Tvenkiniams“ efektyviai šalina dumblius akvariumuose, baseinuose, tvenkiniuose ir kt.
Kompleksinis tvenkinių žuvininkystės problemų sprendimas produktu „Probiotikai Žuvininkystei“
Japonijos ir JAV mokslininkai sukūrė specialius preparatus (fitofermentinius poliprobiotikus), galinčius spręsti daugelį akvakultūrų auginimo problemų: vandens kokybės, biotos degradavimo, akvakultūrų imuniteto, kovos ir prevencijos patogenų užkratams, pašarų optimizavimo ir kt.
Šiuo metu ir Lietuvoje atsirado galimybė spręsti iškilusias žuvininkystės problemas panaudojant naujos kartos biotechnologinius preparatus, skirtus specialiai akvakultūrų auginimui. Lietuvos ir Latvijos mokslininkai, konsultuojami JAV specialistų, sukūrė visą eilę biopreparatų. Tyrimuose dalyvavo VDU ŽŪA, Klaipėdos Universiteto, AVAI specialistai.
„Probiotikai Žuvininkystei“ skirti:
- vandens biologinei kokybei gerinti (puvimo proceso eliminavimas);
- tvenkinių biotos – natūralios mitybinės bazės optimizavimui;
- patogeninės, puvimo, SRM mikrofloros slopinimui (tvenkiniuose, recirkuliacinėse sistemose, gyvų žuvų transportavimo metu blokuojant amoniako susidarymą, žuvų laikymo sistemose);
- žuvų ligų šalinimui, bei ligų prevencijai (apdorojant lervutes, mailių, reprodukcines žuvis ir t.t.);
- žuvų pašarų paruošimas, gerinant jų įsisavinimą;
- žuvų augimo efektyvumo didinimas.
Didelė dalis žuvininkystės problemų šalinimo jau išbandyta Lietuvoje. Klaipėdos universitetas tiek savo bazėj, tiek Kintų žuvininkystės ūkyje išbandė „Probiotikai Žuvininkystei“ optimizuojant tvenkinių biotą, t.y. pagerinant natūralią pašarų bazę (planktonai, vėžiagyviai). Nustatyta, kad panaudojus pašarų priedus pagerėjo tvenkinio ekosistemų būklė, žuvų prieaugis, teigiamai pakito žuvų morfologija. Preparatas „Probiotikai Žuvininkystei“ išbandytas ir uždarose apytakinėse žuvų auginimo sistemose. VDU ŽŪA (anksčiau buvo ASU) Akvakultūros centre gauti rezultatai leidžia įvertinti preparatą kaip realią galimybę didinti produkcijos kiekį ir kokybę.
Recirkuliacinės žuvų auginimo sistemos
Preparatas „Probiotikai Žuvininkystei“ buvo naudojamas uždarose apytakinėse žuvų auginimo sistemose. VDU ŽŪA (anksčiau buvo ASU) Akvakultūros centre gauti rezultatai leidžia įvertinti preparatą kaip realią galimybę didinti produkcijos kiekį ir kokybę.
Preparatas ekonomiškai efektyvus, gerina žuvų atsparumą ligoms, higienizuoja vandenį (šalina patogenus), eliminuoja puvimo procesus, ko pasekoje ženkliai padidėja žuvų prieaugis ir kokybė. Uždarų recirkuliacinių akvakultūros sistemų žuvų auginime nežiūrint naudojamų daugelio techninių priemonių išvengti patogeninės mikrofloros patekimo į sistemą ir išvengti jos poveikio akvakultūros biotai labai sudėtinga.
Problemos lengvai sprendžiamos įdiegiant biotecnologinius (poliprobiotinius) preparatus visuose žuvų auginimo etapuose:
- žuvų lervučių bei mailiaus higienizacija;
- mailiaus, reprodukcinių talpų higienizacija;
- puvimo procesų bei toksinių medžiagų susidarymo vandenyje eliminavimas;
- deguonies kiekio padidinimas vandenyje.
Preparato „Probiotikai Žuvininkystei“ panaudojimo uždarose žuvų auginimo sistemose VDU ŽŪA atlikti tyrimai parodė jo galimybes ženkliai didinti produkcijos kiekų bei gerinti jos kokybę.
Kadangi uždarose žuvų auginimo sistemose pastoviai susidaro nuotekos, kurių tarša gana specifinė (ekskrementai), tai naudotini valymo įrengimai turėtų atitikti šią specifiką. Paprastai uždarose žuvų auginimo sistemose naudojami valymo įrengimai yra komunalinių valymo įrengimų prototipai, o tai neleidžia išspręsti visų nuotekų tvarkymo problemų. Tam tikslui reikia naudoti specifinius valymo įrenginius arba specializuotą probiotinį preparatą „Probiotikai Nuotekų valymui ir Dumblo mažinimui“.
Nederėtų pamiršti keleto specialių produktų vartojimo aspektų. JAV ir ES šalyse panašūs produktai privalomai naudojami intensyvios žuvininkystės ūkiuose kaip galimybė likviduoti hipertrofines ekosistemas, vanduo išleidžiamas į natūralius telkinius, o tai gali pažeisti jų hidrocheminę būklę bei gali padidinti patogeninius užkratus, todėl nuotėkų higienizacija yra privaloma.
2 lentelė. Produkto „Probiotikai Žuvininkystei“ naudojimas*
| Preparato naudojimo sritis | Naudojamo preparato pavadinimas | Kiekis ar praskiedimo lygis | Naudojimo technologija |
| Žuvų lervučių bei mailiaus sanitarinis apdorojimas | „Probiotikai Žuvininkystei“ | 1:10 000 – 1:15 000 | Į vandenį, kur bus laikomos lervutės ar mailius, įvedamas preparatas, išlaikymo trukmė > 1 val. |
| Mailiaus, žuvų saugyklos vandens higienizavimas | „Probiotikai Žuvininkystei“ | 1:20 000 | Preparatas įvedamas į vandenį |
| Vandens kokybės gerinimas gyvų žuvų transportavime | „Probiotikai Žuvininkystei“ | 1:10 000 | Preparatas įvedamas į vandenį |
3 lentelė. Produktų „Probiotikai Tvenkiniams“ ir „Probiotikai Kvapų ir Amoniako šalinimui, Higienizavimui“ naudojimas tvenkinių žuvininkystėje*
| Tvenkinių vandens kokybės gerinimas, puvimo procesų eliminavimas, amoniako šalinimas | „Probiotikai Tvenkiniams“ |
5 – 15 l/1 ha (priklausomai nuo taršos) |
Tolygus įvedimas į tvenkinio vandenį naudojant vandens tirpalą santykiu 1:100 – 1:200 |
| Patogeninės mikrofloros šalinimas | „Probiotikai Kvapų ir Amoniako šalinimui, Higienizavimui“ |
3 – 7 l/1 ha (priklausomai nuo taršos) |
Tolygus įvedimas į tvenkinio vandenį naudojant vandens tirpalą santykiu 1:100 – 1:200 |
| Siūlinių dumblių šalinimas | „Probiotikai Kvapų ir Amoniako šalinimui, Higienizavimui“/„Probiotikai Tvenkiniams“ | 1:100 – 1:200 | Vandens telkinio paviršius purškiamas preparato tirpalu 1m2 sunaudojant 1-2 ml koncentroto preparato. Darbus vykdyti ne saulėtą dieną |
| Kraikinio mėšlo, biologiškai skaidžių atliekų, nuotekų dumblų fermentavimas | „Probiotikai Kvapų ir Amoniako šalinimui, Higienizavimui“ | 1:100 – 1:200 |
Kraikinis mėšlas ,BSA, dumblai supurškiami „Probiotikai Kvapų ir Amoniako šalinimui, Higienizavimui“ tirpalu. 1 t mėšlo reikia 100 ml koncentruoto preparato. Uždengiama plevele, fermentuojama 4-8 savaites kai temperatūra yra >10 C. Brandinama. |
4 lentelė. Produkto „Probiotikai Žuvininkystei“ naudojimas užarose recirkuliacinėse akvakultūrų auginimo sistemose*
| Preparato naudojimo sritis | Naudojamo preparato pavadinimas | Kiekis ar praskiedimo lygis | Naudojimo technologija |
| Vandens higienizavimui | „Probiotikai Žuvininkystei“ |
100 m3 vandens – 0,1 – 0,4 l. Įvedimas tolygus |
Tiesiogiai įvedamas į sistemą |
| Virškinamojo trakto biotos optimizavimas | „Probiotikai Žuvininkystei“ | 100 m3 vandens – 0,1 – 0,4 l. Įvedimas tolygus | Tiesiogiai įvedamas į sistemą |
| Puvimo procesų bei toksinių medžiagų susidarymo vandenyje eliminavimas | „Probiotikai Žuvininkystei“ | 100 m3 vandens – 0,1 – 0,4 l. Įvedimas tolygus | Tiesiogiai įvedamas į sistemą |
| Deguonies kiekio padidinimas vandenyje | „Probiotikai Žuvininkystei“ | 100 m3 vandens – 0,1 – 0,4 l. Įvedimas tolygus | Tiesiogiai įvedamas į sistemą |
4 lentelė. Produktų „Probiotikai Kvapų ir Amoniako šalinimui, Higienizavimui“ ir „Probiotikai Nuotekų valymui ir Dumblo mažinimui“ naudojimas uždaros e recirkuliacinėse akvakultūrų auginimo sistemų nuotekų valymo įrenginiuose*
| Preparato naudojimo sritis | Naudojamo preparato pavadinimas | Kiekis ar praskiedimo lygis | Naudojimo technologija |
| Atskirtų nuosedų (ekskrementų) apdorojimas | „Probiotikai Kvapų ir Amoniako šalinimui, Higienizavimui“ | 1:100 |
Galimas nuosėdų fermento bei fermentuoto produkto (trąšos) gamyba. „Probiotikai Kvapų ir Amoniako šalinimui, Higienizavimui“ išeiga 0,1 – 015 l koncentrato 1t žaliavos |
| Susidariusių nuotekų apdorojimas valymo įrenginiuose | „Probiotikai Nuotekų valymui ir Dumblo mažinimui“ | 1:100 | 100 m3 nuotekų 0,2 – 0,8 l koncentrato priklausomai nuo taršos ir išlaikymo trukmės |
| Nuotekų dumblų apdorojimas | „Probiotikai Kvapų ir Amoniako šalinimui, Higienizavimui“ | 1:100 | Analogiškai nuotekų nuosėdų apdorojimui |
*Pastaba. Priklausomai nuo naudojamos auginimo įrangos, akvakultūros rūšies ir kitų faktorių tikslus naudojimas nustatomas kiekvienam atvejui individualiai Sudarytojas: Saulius Smalys. OSCE tarptautinis ekspertas.
Daugiau informacijos apie probiotinius produktus: tel.+370 639 33 900 arba el.p.
