Условия для начальной инкубации в аквакультуре

До достижения стадии икры, оплодотворенные икринки на этапе инкубации являются чрезвычайно чувствительными, и с ними всегда следует обращаться с особой осторожностью. Необходимо приложить все усилия для того, чтобы они не подвергались чрезмерному воздействию воздуха, механическим повреждениям или изменению/экстремальным условиям окружающей среды во время этой начальной фазы развития. Даже если есть возможность или необходимость манипулировать икринками, с ними все равно следует обращаться осторожно под водой. Однако есть периоды, когда икринки могут выдержать определенную степень обращения. Это относится к периоду сразу после оплодотворения и после достижения стадии глазка, т.е. когда формируются основные органы и развивается «глазок». Наибольшая чувствительность к любой форме шока напрямую связана с этими периодами быстрой клеточной дифференциации и органогенеза в развивающемся эмбрионе. Наиболее чувствительной стадией раннего развития лосося при оптимальной температуре, по-видимому, являются дни с 3 по 14 (приблизительно 20-120°C дни).

Чувствительность икринок резко возрастает после оплодотворения, но существует короткий промежуток времени (от 6 до 36 часов) для перемещения/манипулирования яйцеклетками. В течение этого промежутка времени только что оплодотворенные икринки, часто называемые "зелеными", должны быть перенесены в инкубационную установку, продезинфицированы сразу по прибытии, и все упаковочные материалы должны быть уничтожены. На стадии двух клеток, примерно через 100 часов после оплодотворения, икринки можно проверить, чтобы определить уровень успешности оплодотворения. В связи с особыми требованиями к икринкам на этой ранней стадии, помещение для инкубации обычно представляет собой специальное помещение и зону высокого карантина. Рекомендуется провести точную оценку общего объема и количества инкубируемых икринок (подсчет подвыборки). Существует несколько стандартных методов подсчета икринок с использованием подвыборок, основанных, например, на смещении объема, среднем "сухом" весе и измерении диаметра икринки (как описано в главе 2): хотя автоматические счетчики икринок также доступны, их можно использовать только на более поздних стадиях (после стадии глазка). В качестве эмпирического правила можно принять, что на один литр приходится примерно 5000 икринок.

Процент успеха также можно оценить между 6 и 20 днями после оплодотворения. Образец (n) икринок (минимум, n = 100) обрабатывается очищающим химическим веществом (например, уксусной кислотой), и они исследуются под микроскопом для подтверждения количества (и процента), которые показывают развитие: жизнеспособный, развивающийся эмбрион виден как белая полоска. В идеале, партии с очень низким уровнем оплодотворения должны быть отбракованы, так как есть некоторые свидетельства того, что с такими партиями могут возникать постоянные проблемы в течение цикла. Если такие партии сохраняются, хорошей сельскохозяйственной практикой является проверка их последующей производительности в течение всего производственного цикла, чтобы увидеть, не происходит ли в них более высокой, чем обычно, смертности или ухудшения роста.

В большинстве систем производства брудерного поголовья/икринок родительские животные выбраковываются и/или проверяются на передающиеся заболевания после снятия икринок. Следовательно, оплодотворенные икринки будут находиться в инкубатории в течение нескольких дней до получения результатов лабораторных исследований. При обнаружении болезней у маточного поголовья предпочтительно, а часто и по закону необходимо, чтобы икринки были уничтожены (табл. 3.1).

Икринки лосося помещают в специальные инкубаторы и обычно дают им возможность развиваться без помех до стадии икры (250-300°C/дней). Существует лишь ограниченное число конструкций инкубационного оборудования, включая штабелированные корыта/лотки, восходящие колонны/корзины и системы влажной инкубации (как отмечено в Главе 2). Поскольку икринки выживают за счет своих внутренних резервов, в этот период нет необходимости в пище. Основная задача фермера в инкубационном отделении - содержать икру в чистом, аэрируемом потоке воды, в темноте и при стабильном температурном режиме, обеспечивая тем самым оптимальные условия для выращивания. Икринки очень восприимчивы к повреждению от ультрафиолетового излучения солнечного света и от флуоресцентных (синих) трубок. В идеале, во избежание механических повреждений, перемешивание или обработка икры должны быть минимальными.

Качество и поток воды имеют решающее значение для оптимального развития и выживания особей. В целом, насыщение кислородом (O₂) приточной воды должно быть на уровне или около 100%, а содержание O₂ в сточной воде не должно опускаться ниже критического уровня ок.7 мг/л⁻¹ или 80% насыщения, в зависимости от того, что наступит раньше. Особое внимание следует уделить регулировке скорости и режима потока, чтобы не было "мертвых зон" с низким содержанием кислорода, что может привести к локальной гибели. Уровень взвешенных твердых частиц (особенно мелких твердых частиц) в воде для выращивания оказывает двойное воздействие на развивающиеся икринки, поскольку этот материал может препятствовать поглощению кислорода через мембрану и в конечном итоге может привести к удушью икринки; кроме того, высокая органическая нагрузка подразумевает более высокую биологическую потребность в кислороде (БПК) и большее использование кислорода в блоке выращивания. В установках, где в воде присутствуют твердые частицы, необходимо ежедневно применять очень эффективный режим промывки, чтобы обеспечить удаление всех осевших отложений. Скорость потока воды должна быть установлена на желаемом уровне и регулярно проверяться. Стандартные системы корыт/лотков требуют примерно 121 мин на четыре корыта/лотка, рассчитанные примерно на 20 000 икринок (примерно 0,51/мин/5000 [1л] икры). Чрезмерный поток воды через устройство вызывает повышенное механическое перемешивание и, как следствие, гибель икринок.

Температура воды чрезвычайно важна и должна поддерживаться в определенном диапазоне, как правило, 8-10°C для лосося: скорость развития зависит от температуры, и процесс развития икры выражается в градусо-днях (°C / дни). Градусо-дни рассчитываются как сумма средних (максимальных и минимальных) дневных температур. За пределами оптимального диапазона развитие замедляется при более низких температурах до 4°C, а при более низких температурах развитие может прекратиться. При более высоких температурах, по некоторым данным, могут возникать деформации, а значения выше 16°C могут привести к прямой гибели.

Очевидно, что в пределах оптимального диапазона и вокруг него развитие будет задерживаться в нижней части и усиливаться в верхней. Например, время, необходимое для достижения стадии глазка (250-300°C дней) и стадии вылупления (475-500°C дней) при 7°C составляет 43 и 68 дней соответственно, но это время сокращается до 30 и 47 дней при 10°C. Другим важным фактором является изменчивость температурного режима, поскольку стабильный режим обеспечивает синхронность вылупления. Если существуют временные (ежедневные или еженедельные) колебания температуры, то будет наблюдаться дифференцированное развитие среди отдельных икринок, и развитие будет изменяться в течение партии икры. Таким образом, будет обеспечена большая предсказуемость и, возможно, большая эффективность и использование ресурсов за счет относительно стабильной температурной среды.

Ускоренное развитие икринок и раннее вылупление также приводит к появлению молоди/мальков в самом начале сезона, что дает больше времени для роста и получения косяков большего размера на стадии пресной воды (более подробно этот вопрос рассматривается ниже).

Окружающие пресноводные источники (речные и озерные) обычно имеют тенденцию к изменчивым условиям весной в период инкубации икры, со значительными колебаниями температуры. Быстрые и сильные колебания температуры воды не переносятся икринками, что может привести к гибели или отеку (впитывание воды в желточный мешок, приводящее к его растяжению) развивающегося эмбриона. Чтобы обеспечить стабильные условия качества воды, обычно в такие установки подается подогретая, очищенная, отфильтрованная вода: определенной температуры, без твердых частиц и с достаточным количеством кислорода. Очень часто в качестве источника питания на этапе инкубации используются стабильно холодные (>5 и <10°C) подземные источники. При использовании таких родниковых источников необходимо также убедиться в отсутствии загрязнений тяжелыми металлами (например, железом и цинком) или повышенного давления газов, особенно азота и углекислого газа. При перенасыщении газом среды выращивания избыток газов может поглощаться икринкой, что приводит к газопузырьковой болезни, характеризующейся появлением газовых эмболов в различных тканях. В идеале все инкубатории, особенно те, в которых используются грунтовые воды, должны иметь систему дегазации, чтобы обеспечить выравнивание уровня газов с атмосферным.

Здоровые икринки сохраняют оранжево-красный цвет, но после заражения или гибели белки становятся непрозрачными, беловатого цвета, и их можно легко определить. Наиболее часто встречающимся заболеванием является грибок Saprolegnia, который может быстро прогрессировать, если его не контролировать. Необходимо регулярно следить за инкубационным отделением и удалять зараженные или мертвые икринки вручную (пинцетом или отсасывающими пипетками). Полезной практикой содержания является использование ручных фонарей (в красном/желтом цветовом диапазоне) с низким напряжением питания при наблюдении и сборе икринок в этой фазе. Кроме того, обычно икринки регулярно обрабатывают подходящим фунгицидом через проточную воду или путем окунания для защиты от потенциальных болезней. Любые поврежденные, зараженные или некондиционные икринки следует немедленно удалять. Однако удаление мертвых икринок может привести к саморазрушению, поскольку повреждение здоровых икринок может вызвать дальнейшую смертность, особенно в чувствительные периоды развития. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не потревожить здоровые икринки, и, возможно, лучше ограничить удаление мертвых икринок более чувствительными периодами развития. Невозможно удалить мертвые икринки из инкубаторов цилиндрического типа.

Секрет успеха в этой первой фазе цикла, по-видимому, заключается в обеспечении стабильной водной среды для выращивания при тщательном постоянном мониторинге, а не в зависимости от условий окружающей среды при резком вмешательстве. Как минимум, фермер должен отбирать икринки и промывать лотки, а также проверять состояние икринок, поток воды, концентрацию кислорода и температуру два раза в день (утром и днем). Оптимальные условия и требования к качеству воды для успешного выращивания икринок перечислены в таблицах 3.2 и 3. 3.

При выборе места для размещения инкубатория необходимо проверить количество и качество воды во все сезоны года. Для стабилизации и улучшения качества воды, поступающей в инкубаторий, можно установить ряд систем очистки, которые влияют на критические физико-химические параметры (таблица 3.4). Если эти системы будут использоваться, то необходимо наличие интегрированного блока управления мониторингом с соответствующими резервными блоками, резервными опорами (например, генераторами) и связанными (внутренними и внешними) системами сигнализации.

Преимущества и недостатки использования двух основных различных типов инкубаторов (лотки против корзин с восходящим потоком) являются спорными. Это часто является вопросом выбора руководства или может быть продиктовано, в определенной степени, характеристиками участка/растения. Тип лотка имеет большую площадь поверхности и требует большой рабочей площади пола, хотя доступ ко всем икринкам в любое время свободен, поскольку они находятся на глубине только одного или, самое большее, двух слоев. Что еще более важно, икринки могут храниться в этих системах до первого этапа кормления. В вертикальных цилиндрических типах на меньшей площади можно разместить большее количество икринок (например, 201 емкость или корзины 5 × 41), но если возникнет техническая или биологическая проблема, то, скорее всего, пострадает вся партия. Однако эти вертикальные контейнеры достаточно велики для содержания икринок, полученных от оплодотворения одной самки, и вся партия может содержаться отдельно от других, пока проводится проверка родителей на наличие заболеваний после оплодотворения. Если обнаружится, что родители заражены, то конкретная партия икры может быть идентифицирована и выбракована. С другой стороны, в таких "вертикальных" установках яйцеклетки должны быть перемещены в корыта/лотки на уровне глаз.

Конец этой первой фазы достигается, когда на поверхности икринки появляются признаки раннего развития глазков (в виде темных пятен). В этот момент, чтобы отделить оплодотворенные развивающиеся икринки от неоплодотворенных, но живых икринок, икринки обычно подвергаются "шоковой" обработке перед переносом. На этой стадии икринки очень прочные, поэтому традиционный шок включает в себя выливание их в емкость с водой с высоты 30-70 см и последующее энергичное перемешивание, или снятие лотков и сильный удар по твердой поверхности, а затем выдерживание на воздухе в течение нескольких минут. Этот процесс является очень эффективной процедурой контроля качества, так как он гарантирует, что слабые и неоплодотворенные икринки разрываются/убиваются и могут быть легко удалены, а только жизнеспособные здоровые икринки переходят на следующий этап. Шокирование икринок должно проводиться за несколько дней до запланированного переноса, чтобы все погибшие икринки можно было обнаружить и удалить вручную или с помощью машины. Существуют машины для сортировки икры, которые отделяют икринки по светопропусканию: прозрачные (живые) от непрозрачных (мертвых).

На практике обычно инкубаторий/производители икры сохраняют икринки до стадии формирования, а затем перемещают их на пресноводные фермы назначения. При передаче икры с одного участка на другой следует проводить полные карантинные процедуры с дезинфекцией и, как и прежде, проверять их количество путем определения общего объема и подсчета икринок в подвыборках.

Полезное эмпирическое правило для прогнозирования стадий развития - 250 (до стадии икринки) + 250 (до вылупления) + 250 (до первого кормления)°C дней (рис. 3.1).