Культивирование водных и наземных беспозвоночных. Принципы и методы
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Зоология
Издательство:
НИЦ ИНФРА-М
Автор:
Садчиков Анатолий Павлович
Год издания: 2016
Кол-во страниц: 272
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Профессиональное образование
ISBN-онлайн: 978-5-16-105606-6
Артикул: 647226.01.99
В книге обобщены сведения по биологии и методам лабораторного и производственного культивирования некоторых
водных и наземных организмов: почвенных олигохет, нематод, коловраток, инфузорий, дафний, хирономид, личинок
мух, мучных червей и др. Эти беспозвоночные служат кормом для промышленно разводимых рыб и обитателей
аквариумов, домашней птицы, многих экзотических животных (земноводных, пресмыкающихся). Представлены
сведения по выращиванию навозных червей, что позволяет получать их биомассу и ценный продукт - биогумус.
Описаны биологические особенности разводимых видов, их распространение в при роде, отношение к факторам среды,
размножение, рост, развитие, питание, продукционные характеристики, химический состав тела и пищевая ценность.
При описании методов культивирования сообщаются сведения об основных биотехнических и нормативных
характеристиках культур (плотность, поддержание оптимальных условий, уход, режим кормления).
Рассмотрены вопросы использования сырьевых ресурсов пресноводных водоемов для их использования в пищу
животным, птице, рыбам - прибрежные растения, яйца артемий, ракообразные, донные беспозвоночные, гаммарус,
сапропель и др. Эти сведения необходимы для рационального использования природных водоемов.
Киша представляет обобщенный курс лекций, читаемых на кафедре гидробиологии биологического факультета и
Международною биотехнологического центра МГУ имени М.В. Ломоносова. Предназначена для гидробиологов,
ихтиологов, рыбоводов, специалистов рыбного хозяйства и охраны природы. Кроме того, книга представляет интерес
для огромной армии аквариумистов, любителей животных, для начинающих предпринимателей, которые захотят
заниматься культивированием живых кормов.
Книга содержит рисунки культивируемых организмов, схемы производственных циклов, список литературы. Табл. 10,
Илл. 41. Библиогр: 43 назв.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- 06.00.00: БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
- Профессиональная подготовка по профессиям рабочих и по должностям служащих
- 35.01.32: Мастер по техническому обеспечению рыболовства
- Среднее профессиональное образование
- 35.02.09: Водные биоресурсы и аквакультура
- 35.02.10: Обработка водных биоресурсов
- 35.02.11: Промышленное рыболовство
- ВО - Магистратура
- 35.04.07: Водные биоресурсы и аквакультура
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
А.П. Садчиков Культивирование водных и наземных беспозвоночных. Принципы и методы Учебное пособие Москва Инфра-М 2016
А.П. Садчиков Культивирование водных и наземных беспозвоночных. Принципы и методы Учебное пособие Москва Инфра-М; Znanium.com 2016
УДК 574(075.8) ББК 28.082я73 С14 Садчиков, А.П. Культивирование водных и наземных беспозвоночных. Принципы и методы: учебное пособие / А.П. Садчиков. – М.: Инфра-М; Znanium.com, 2009. – 272 с. ISBN 978-5-16-105606-6 (online) В книге обобщены сведения по биологии и методам лабораторного и производственного культивирования некоторых водных и наземных организмов: почвенных олигохет, нематод, коловраток, инфузорий, дафний, хирономид, личинок мух, мучных червей и др. Эти беспозвоночные служат кормом для промышленно разводимых рыб и обитателей аквариумов, домашней птицы, многих экзотических животных (земноводных, пресмыкающихся). Представлены сведения по выращиванию навозных червей, что позволяет получать их биомассу и ценный продукт - биогумус. Описаны биологические особенности разводимых видов, их распространение в при роде, отношение к факторам среды, размножение, рост, развитие, питание, продукционные характеристики, химический состав тела и пищевая ценность. При описании методов культивирования сообщаются сведения об основных биотехнических и нормативных характеристиках культур (плотность, поддержание оптимальных условий, уход, режим кормления). Рассмотрены вопросы использования сырьевых ресурсов пресноводных водоемов для их использования в пищу животным, птице, рыбам - прибрежные растения, яйца артемий, ракообразные, донные беспозвоночные, гаммарус, сапропель и др. Эти сведения необходимы для рационального использования природных водоемов. Киша представляет обобщенный курс лекций, читаемых на кафедре гидробиологии биологического факультета и Международною биотехнологического центра МГУ имени М.В. Ломоносова. Предназначена для гидробиологов, ихтиологов, рыбоводов, специалистов рыбного хозяйства и охраны природы. Кроме того, книга представляет интерес для огромной армии аквариумистов, любителей животных, для начинающих предпринимателей, которые захотят заниматься культивированием живых кормов. Книга содержит рисунки культивируемых организмов, схемы производственных циклов, список литературы. Табл. 10, Илл. 41. Библиогр: 43 назв. ISBN 978-5-16-105606-6 (online) © Садчиков А.П., 2009, 2016
ВВЕДЕНИЕ Во многих странах, в том числе и нашей, существуют проблемы, связанные с утилизацией городских и сельскохозяйственных отходов. Сложнее всего обстоит дело с городским мусором, объемы которого постоянно увеличиваются. Бытовые отходы вывозятся на городские свалки, где часть складируется для получения компоста, другая - утилизируются на перерабатывающих заводах. Свалки занимают огромные территории, и имеют тенденцию к расширению, т.к. имеющиеся технологии неспособны справиться с все возрастающим количеством городских и промышленных отходов. В то же время отсутствие свободных территорий для их размещения становится все более трудноразрешимой проблемой. Сжигание отходов - это тупиковый путь избавления от них. Основным источником загрязнения среды вокруг крупных животноводческих и иных сельскохозяйственных предприятий являются органические отходы животноводства, птицеводства, отходы сельскохозяйственного производства (солома, стебли, испорченные овощи и фрукты), а также отходы переработки растительной продукции. На малых фермах эта проблема решается путем возврата к традиционным технологиям содержания животных, включающим использование соломы в качестве подстилки. При поступлении на поля подстилка стабилизирует азотно-углеводный баланс отходов, в результате чего ускоряются процессы их утилизации микроорганизмами. В крупных хозяйствах, где навоз убирается гидросмывом, резко увеличивается количество навозной жижи. Вывоз ее на поля - трудоемкая задача. С другой стороны - почвенная биота не всегда справляется с утилизацией таких отходов. Это, в конечном счете, приводит к загрязнению почв и снижению их плодородия. Кроме того, в почве накапливаются нитраты, нитриты, яйца гельминтов, цисты кишечных простейших, патогенная микрофлора. При весенних паводках такого рода «захоронения» навоза чреваты экологическими бедствиями, в лучшем случае местного масштаба. Органические и минеральные загрязнения рано или поздно оказываются в водоемах, что приводит к интенсивному росту прибрежноводной растительности. Чрезмерное ее развитие приводит к деградации водоемов со всеми вытекающими их этого последствиями (ухудшается качество воды, снижается рыбопродуктивность и рекреационные возможности водоемов). Интенсивно зарастающие водоемы постепенно деградируют и заболачиваются. В то же время все органические отходы являются высококачественным питательным сырьем для выращивания многих беспозвоночных (в первую очередь личинок насекомых и червей), для которых они являются естественным кормовым субстратом. Так, навоз животных содержит до 40% полезных питательных веществ. Помет птиц
содержит до 37% сырого протеина (в том числе до 12% белка), 37% безазотистых экстрактивных веществ. Навоз и помет содержат огромное количество бактерий, которые повышают его калорийность. То же самое относится и к прибрежно-водной растительности, которую с успехом можно использовать в качестве корма для животных и птицы, а также субстрата для культивирования навозных червей. Компостирование отходов - это решение только одной проблемы. В этом случае получают перегной - сырье для выращивания растений. При этом высококачественное органическое вещество безвозвратно теряется. При культивировании на отходах личинок мух, навозных червей получают высококачественный биогумус и белок в виде биомассы, которая с успехом используется в качестве корма для тех же животных и птицы. Таким образом, производственный цикл замыкается. Первостепенными задачами, которыми предстоит заниматься человечеству в новом тысячелетии - это, скорее всего, решение экологических проблем, освоение новых источников энергии и получение белка. Некоторые специалисты считают, что именно насекомым и другим беспозвоночным предстоит разнообразить меню человека в ближайшее столетие. В этом нет ничего удивительного, тем более что многие народы с давних времен используют их в своем рационе. Недаром великий Конфуций более 2,5 тысяч лет назад, когда не было даже намека на искусственную пищу, высказал такую возможность. Все зависит от привычки. Интенсивное пресноводное и морское рыборазведение требует создания стабильной кормовой базы, необходимой для выращивания личинок и молоди рыб. Многолетняя практика показала, что наиболее высокие результаты рыборазведения достигаются в случае использования живых кормов, особенно на ранних стадиях развития личинок рыб, что позволяет получать жизнестойкую молодь. Молодь рыб на личиночном этапе развития чрезвычайно чувствительны к качеству корма. В первые недели жизни личинок и мальков рыб наиболее полно удовлетворяют их пищевые потребности живые корма - простейшие, коловратки, ракообразные. Они характеризуются высокой пищевой ценностью, повышенным содержанием белка, жира, незаменимых аминокислот, витаминов, ферментов и других компонентов. Создание столь полноценных искусственных кормов практически невозможно. Живой корм полезен и для взрослых рыб в виде добавок к искусственному корму. Ежегодная потребность рыбоводства в мелком живом корме исчисляется многими сотнями и тысячами тонн. Массовый отлов живого корма в природных водоемах не позволяет обеспечить гарантированное стабильное получение живых кормов в нужные для рыбоводства сроки. Основной путь массового и гарантированного получения живого корма для индустриального рыбоводства - это искусственное разведение с применением методов инкубации и культивирования. Для этого необходимо знать их 4
биологические и физиологические особенности. Полученные данные позволяют создавать оптимальные условия для разведения кормовых организмов и получения их максимальной продукции. Объектами культивирования являются организмы, составляющие естественную кормовую базу рыб в природных водоемах. Из огромного числа гидробионтов выбираются виды, удовлетворяющие определенным требованиям, в первую очередь обладающие высокой плодовитостью, быстрым темпом роста, высокой пищевой ценностью, неприхотливостью к факторам среды и способностью существовать при значительной плотности. Многие равнинные водоемы (пресноводные и соленые) обладают высокой биологической продуктивностью и являются базой для заготовки гаммаруса, водной растительности, яиц и взрослых артемий, сапропеля. Большую перспективу имеет добыча рачка АЛеппа, обитающего в соленых и гиперсоленых водоемах. Их яйца и молодь стали общепризнанным стартовым кормом при выращивании многих видов рыб. В настоящее время запасы артемии достаточно велики и при рациональном использовании могут обеспечивать стартовым кормом многие рыбоводные хозяйства. То же самое относится и к гаммарусу, который в некоторых мелких водоемах имеет огромные промысловые запасы. Сапропель - это ценное сырье, обладающее многими полезными свойствами. Мы в нашей книге только обозначаем возможность его широкого и полного использования в качестве органо-минеральной подкормки для сельскохозяйственных животных и птицы, а также в качестве удобрения для растений, корма для некоторых беспозвоночных. В настоящее время миллионы людей во многих странах занимаются аквариумным рыбоводством, другие держат дома певчих птиц, пресмыкающихся, земноводных, хищных насекомых. Всем им необходимы живые корма. Для одних - это простейшие, коловратки, мелкие ракообразные, для других - мотыль, олигохеты и др. Третьим необходим мучной червь, мухи дрозофилы или сверчки. Использовать для своих питомцев продукцию зоомагазинов - слишком дорогое удовольствие. Можно в небольших масштабах разводить корма в домашних условиях. Рецепты и методики культивирования читатель найдет в нашей книге. Кто-то захочет заниматься культивированием организмов в полупромышленных масштабах, открыв для этого небольшое производство. Такой вид деятельности являются достаточно рентабельными, т.к. всегда имеется спрос на продукцию. Этим производством с успехом могут заниматься, как пенсионеры, так и школьники. Оно не требуют больших площадей, финансирования и капитальных вложений. Так что эта книга сможет на первых порах обеспечить знаниями начинающих предпринимателей. При желании 5
читатель может обратиться к специальной литературе, перечень которой приведен в списке использованной литературы. Методических пособий по выращиванию живых кормов крайне мало, не считая отдельных публикаций на страницах журналов и интернет- сайтов. Они в основном касаются выращивания каких-то конкретных видов. Ранние работы стали в основном библиографической редкостью, хотя интерес к культивированию водных и наземных кормовых организмов постоянно растет. Мы попытались в учебном пособии собрать воедино большинство существующих методов. Одни из них разработаны для промышленного разведения организмов с использованием дешевых кормов, другие - для получения небольших количество корма в домашних условиях. Мы приводим методы и приемы добычи и использования прибрежно-водной растительности, бокоплава гаммаруса, жаброногого рачка артемии, моллюсков, сапропеля и других биологических ресурсов. Настоящая работа преследует цель познакомить с этим разделом практической биотехнологии не только специалистов соответствующего профиля, но и более широкий круг читателя. Исследования, выполненные по массовому культивированию беспозвоночных, не охватывают полностью всех вопросов, подлежащих рассмотрению при решении данной проблемы. Потребуется много усилий, чтобы достичь нужного совершенства и эффективности предлагаемых приемов. Вместе с тем нельзя не надеяться, что достигнутые результаты станут основой для дальнейших поисков и работ в этом направлении. 6
КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ПОЧВЕННЫХ ЧЕРВЕЙ В настоящее время во всех странах существует повышенный интерес к переработке отходов животноводства и птицеводства с использованием почвенных червей. Домашние животные и птица используют лишь 25-50% потребленного корма. Все остальное выводится из организма с экскрементами, в результате чего возле животноводческих ферм и птицефабрик скапливаются огромные залежи навоза и помета. Ежегодно запасы воспроизводимой органики в странах бывшего СССР исчислялись в 1,5 млрд, тонн (в пересчете на подстилочный навоз), а на птицефабриках ежегодно образовывалось около 32 млн. т сырого помета. В навоз крупного рогатого скота поступает 40-50% имеющихся в корме питательных веществ, 80-90% азота, 70-80% фосфора, 95-98% калия, 70-85% кальция. Каждая тонна сухого навоза содержит до 800 кг клетчатки, до 94 кг сырого протеина и 91 кг легкоусвояемых углеводов, жиров, витаминов, ферментов, минеральных веществ с полным набором элементов питания для копрофагов. Все это является хорошим субстратом для разведения червей. При разложении навоза и помета птиц в среду выделяется метан, углекислый газ, водород, индол, скатол, сероводород, аммиак и другие токсичные соединения. Ущерб для окружающей среды огромен, поэтому как никогда актуален поиск альтернативных методов утилизации отходов. Культивирование червей непосредственно у животноводческих комплексов и птицефабрик, а также в хозяйствах, где имеются солома, сорные травы, сапропель, водные растения, испорченные овощи и фрукты, отходы бродильных и мясомолочных производств, позволяет получать из одной тонны органики от 60 до 100 кг червей и 600 кг органического удобрения, содержащего до 25-35% гумуса. Переработка отходов с помощью червей получила название вермикультура. Вермикультура (от лат. Vermes - червь) - обобщенное название интенсивной биотехнологии, основанной на разведении червей для получения их биомассы и органического удобрения - биогумуса. Черви в дальнейшем используются для откорма сельскохозяйственных животных, птицы, рыб, пушных зверей, а биогумус - является ценным удобрением для растений. В теле червей содержится 67-72% белка, 7-19% жира, 18-20% углеводов и 2-3% минеральных веществ, поэтому они являются высококачественным белковым кормом. Калорийность - 19-23 кДж/г сухой массы. В настоящее время вермикультура широко распространена в США, Германии, Италии, Франции, Китае, Индии и других странах. Причем интерес к этой технологии постоянно растет. Причина - рациональное использование 7
отходов с возможностью получения ценных продуктов. В последние десятилетия разведением червей стали заниматься и в нашей стране, причем не только в специализированных хозяйствах, но и на дачных участках. Чаще всего для этих целей используются следующие виды семейства Lumbricidae: Eisenia foetida - навозный червь и Eisenia andrei - красный калифорнийский червь. Эти виды червей хорошо приспособлены к таким агрессивным субстратам, как навоз и птичий помет. Однако многие хозяйства выращивают различных гибридов этих червей, приспособленных к местным климатическим условиям. Дождевые черви относятся к типу кольчатых червей (Annelida), классу малощетинковых червей (Oligochaeta). Из малощетинковых червей, исходя из особенностей экологии, выделена группа Megadrili. Она объединяет семейства крупных почвенных Oligochaeta, в том числе, семейство Lumbricidae, которое насчитывает более 200 видов. Одним из них является навозный червь (Eisenia foetida) - основной культивируемый в неволе вид, который, несмотря на отличную от других видов экологию и биологию, включается в семейство Lumbricidae. Он один из немногих видов этого семейства, который приспособлен к существованию в агрессивной среде обитания - навозе. Вермикультура - это достаточно рентабельный способ получения продукции для рыбоводства, птицеводства и животноводства; из 1 т навоза можно получить 60-100 кг червей и до 600 кг биогумуса. На рынке стоимость 1 кг червя достигает 150 рублей. А рыночная стоимость биогумуса составляет 3-5 рублей за 1 кг. Для выращивания червей годятся любые растительные отходы, которые используются в смеси с навозом. Использование биотехнологических подходов позволяет улучшать экологическую обстановку в хозяйстве, причем с большой для себя выгодой. Использование вермикультуры резко сокращает затраты на вывоз навоза и мусора, применение химических удобрений и пестицидов. Опять же это связано с тем, что при таком способе переработки навоза резко сокращается в нем количество семян сорных растений, болезнетворных бактерий, нематод, простейших, гельминтов и их яиц. Навоз животных и помет птиц, находясь в отвалах, создает постоянную угрозу заражения животных и людей, ведь болезнетворные организмы (в том числе и опасные) сохраняют свою жизнедеятельность месяцы, а то и годы. Интерес к дождевым червям, как к объекту культивирования, возник в связи с возможностью использования их в качестве источника полноценного белка для животноводства, птицеводства и рыбоводства. Особенно сильно он стал возрастать в связи с уменьшением уловов рыбы в морях и резким
подорожанием мясокостной и рыбной муки, являющейся источником полноценного белка для скота и птицы. Растительный белок составляет в общем балансе кормового белка животных и птицы около 90%. Остальные 10% должны приходиться на долю полноценного животного белка. Но именно эти 10% животного белка определяют эффективность использования остальных 90% кормов, т.е. сотен миллионов тонн растительных кормов, в том числе многих десятков миллионов тонн зерна, наиболее ценной продовольственной культуры. К сожалению, ресурсы животного белка ограничены, а потребности в нем огромны. Изыскание новых источников воспроизводимого животного белка, обеспечение им насущных нужд птицеводства и животноводства - такова одна из самых острых проблем нашего времени. Таким новым источником полноценного животного белка для сбалансирования кормовых рационов животных могут служить дождевые черви. Сухое вещество в теле дождевых червей составляет 13-20%, которое содержит больше белков (61-72%), чем рыбная мука (61%), мясная мука (60%), белковый концентрат сои (45%) или сухие дрожжи (44%). Черви обладают таким же полноценным белком аналогичного аминокислотного состава, как мясная и рыбная мука, причем некоторых незаменимых аминокислот (в частности лизина и метионина) в них больше, чем в мясных и рыбных кормовых продуктах. Они могут использоваться в качестве полноценного белка для домашней птицы, свиней, прудовой рыбы и др., пищеварительная система которых эволюционно приспособлена к потреблению дождевых червей. Копролиты (от греч. «копрос» - испражнение, «литое» - окаменелость, камень), которые выделяют черви, содержат до 10 млрд, бактерий на 1 грамм. Копролиты содержат большой набор разнообразных ферментов (в частности, хитиназу, протеиназу и др.), витаминов и биологически активных веществ, которые обладают антибиотическими свойствами и обезвреживают патогенную микрофлору. Хитиназа воздействует на хитин насекомых и грибов, снижая их численность. Благодаря деятельности известковых желез червей копролиты насыщаются кальцием. Таким образом, черви оздоравливают среду обитания, усиливают азотфиксацию, стимулируют деятельность аммонификаторов, денитрификаторов, нитрификаторов. Черви потребляют вместе с субстратом находящихся там бактерий, водорослей, грибов, простейших и нематод, яйца гельминтов, семена сорных растений. Почвенная микрофауна и микроорганизмы является основным источником белкового питания дождевых червей. Они практически полностью перевариваются в кишечнике червей, а присутствующие в 9