Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии
На правах рукописи
Камбиев Астемир Абубекирович
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
БИОЛОГИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ВОДОЕМА И
ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЫ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ УРОВНЯ
ТОКСИКАНТОВ В ВОДЕ И ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ РЫБ
(В УСЛОВИЯХ КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОЙ РЕСПУБЛИКИ)
Специальность 03.02.14 - Биологические ресурсы
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Владикавказ - 2012 г
Диссертационная работа выполнена в ФГБОУ ВПО Кабардино-Балкарская
государственная сельскохозяйственная академия им. В.М.Кокова
Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор
Шахмурзов Мухамед Музачирович
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор
Дзуев Руслан Исмагилович
доктор биологических наук, профессор
Плиева Айшет Магомедовна
Ведущая организация: Дагестанский филиал Каспийского
НИИ рыбного хозяйства
Защита диссертации состоится 27 марта 2012 г. в 1230 ч. на заседании диссертационного совета Д 220.023.04 при ФГБОУ ВПО Горский государственный аграрный университет по адресу: 362040, РСО-Алания, г. Владикавказ, ул. Кирова, 37, Горский ГАУ, факультет биотехнологии и стандартизации.
Тел./факс: (8-8672) 53-99-26; E-mail: ggaubiores@mail.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Горский государственный аграрный университет, с авторефератом на официальном сайте www.gorskigau.ru
Текст объявления о защите диссертации и автореферат диссертации отправлены в Минобрнауки РФ по адресу: vak2.ed.gov.ru 25 февраля 2012 г.
Автореферат диссертации разослан 25 февраля 2012 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат биологических наук, доцент С.А. Гревцова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Качество воды, гидрохимический и гидробиологический режим природных и искусственных водоемов являются важными составляющими регионального экологического мониторинга состояния окружающей среды и биологических ресурсов. Человек и применяемые им технологии в разных отраслях народного хозяйства зачастую оказывают негативное влияние и вызывают разнообразные изменения в экосистеме водоема и качества воды. В частности, с ростом сельскохозяйственного производства возрастает пресс на прудовую экосистему со стороны сельскохозяйственных объектов (животноводческие комплексы, внесение удобрений, химическая обработка плодовых культур), что приводит к отрицательным последствиям (нарушение экологического равновесия водоема, эвтрофирование и деградация прудов, возникновение болезней и токсикозов рыб).
Одним из самых распространенных заболеваний рыб, особенно в тепловодных хозяйствах республики, являются так называемые ассоциативные инфекто-инвазии, вызываемые аэромонадами и кавиями, которые на фоне повышенных концентраций в воде аммиака, нитратов и нитритов протекают в тяжелой форме и часто сопровождаются гибелью рыб. Так, в 2006-2011гг. около 30% рыбоводческих хозяйств КБР были неблагополучны по этому ассоциативному заболеванию, что отрицательно повлияло на рыбопродуктивность прудов и качество рыбопродуктов.
Ситуация осложняется тем, что при их диагностике, как правило, определяются только возбудители болезни и не учитываются факторы, провоцирующие возникновение патологического процесса (Ю. Ф. Петров, 2001, Л.Н. Юхименко и соавт., 2008, И.В. Ткачева, Н.Н. Ищенко, 2010). Поэтому, проводимые в этих хозяйствах мероприятия, основанные на использовании химических препаратов и антибиотиков, не дают желаемых результатов.
В этой связи возникает неотложная задача изыскания способов использования биологических ресурсов прудовых хозяйств для снижения уровня токсикантов в воде и заболеваемости рыб и оптимизации экологии прибрежной зоны.
Целью работы является - разработка эффективных и доступных способов снижения уровня токсикантов и заболеваемости рыб при их искусственном выращивании в зоне интенсивного сельскохозяйственного производства путем использования биологических ресурсов.
В связи с этим были выделены следующие основные задачи:
- изучить распространение инфекто-инвазии рыб в тепловодных хозяйствах КБР и дать эколого-биологическую характеристику ассоциативных заболеваний, возникающих на фоне повышения уровня токсикантов в воде;
- изучение биологических ресурсов, биотических и абиотических факторов при выращивании прудовых рыб в зоне интенсивного сельскохозяйственного производства;
- изучение эколого-эпизоотологических, клинических и патологоанатомических признаков больных рыб, как факторов снижающих биоресурсный потенциал ихтиофауны прудовых водоемов;
- изучение биохимических показателей мяса рыб, пораженных инфекто-инвазиями;
- изучение влияния инфекто-инвазий рыб на экологическое и санитарное состояние прудовых водоемов;
- на основании полученных результатов предложить научно-обоснованные меры по улучшению эколого-токсикологического фона водоема и профилактики инфекто-инвазии рыб.
Научная новизна и теоретическая значимость. Получены новые научные данные о влиянии некоторых биотических и абиотических факторов на прудовые экосистемы равнинной зоны Кабардино-Балкарии, распространении в регионе ассоциативных инфекто-инвазии рыб, возникающих на фоне накопления в воде азотсодержащих токсикантов. Описаны эпизоотология, клиника, патанатомия таких заболеваний, предложена их диагностика, проведена химико-токсикологическая оценка рыбной продукции.
Разработан эффективный способ компенсации отрицательных внешних воздействий на гидробионтов при его искусственном выращивании, основанный на способности некоторых сельскохозяйственных культур извлекать избытки токсикантов из почвы.
Предложены технологические приемы, позволяющие использовать биологические ресурсы водоема и прибрежной зоны для оздоровления рыбоводческих хозяйств и получения экологически чистых рыбопродуктов без использования дорогостоящих медикаментов.
На основании проведенных экспериментальных исследований впервые предложен препарат, включающий пеплопемзу, натрия тиосульфат и метионин, который при подмешивании к стандартному корму позволяет повышать темпы роста и качество мяса рыб за счет утилизации токсикантов в организме рыб.
Практическая значимость. Материалы исследований использованы при составлении Государственной программы "Профилактика паразитозов рыб на территории КБР" (2010 г.). Результаты ежегодного паразитологического мониторинга, паспортизации водных объектов региона используются РГУ "Управление ветеринарии КБР" для территориального прогнозирования и составления планов противоэпизоотических мероприятий в рыбоводных прудах (2011 г.).
Теоретические положения диссертации по мониторингу водной среды, распространенности паразитарных болезней рыб, санитарной экспертизе рыбы и рыбопродуктов при ассоциативной инфекто-инвазии кавиями и аэромонадами, рекомендуются использовать в учебном процессе КБГСХА по курсам "Паразитология и инвазионные болезни рыб", "Экология", "Ветеринарно-санитарная экспертиза рыбы и рыбопродуктов".
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на различных конференциях и вещаниях: научно-практических конференциях Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии (2006, 2008, 2009), международной научно-практической конференции Современные проблемы, перспективы и инновационные тенденции развития аграрной науки (Махачкала, 2010), международной научно-практической конференции Современные проблемы теории и практики инновационного развития АПК (Нальчик, 2011), Всероссийской научно-практической конференции Инновационному развитию прудового рыбоводства - научное обеспечение (Ижевск, 2011);
Публикации. По материалам исследований опубликовано 9 научных статей (3 в рекомендуемых ВАК изданиях).
Объем и структура диссертационной работы. Диссертация изложена на 127 страницах компьютерного текста. Состоит из введения, обзора литературы, результатов исследований, заключения, выводов, практических предложений и списка литературы. Список литературы включает 147 наименований, из которых 130 отечественных и 17 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 24 таблицами, 2 схемами и 3 рисунками.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы и определены основные направления исследования, выносимые на защиту.
- ОБЗОР ИТЕРАТУРЫ
В обзоре научной литературы приведены сведения о ведении прудового рыбоводства, а также причинах возникновения и течения ннфекто-инвазий рыб. Представлен анализ результатов исследований отечественных и иностранных ученых в области ихтиопатологии и паразитофауны.
2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования были проведены в 2006-2011 гг. в 7 прудовых хозяйствах равнинной зоны КБР. При этом использовался метод полного гельминтологического вскрытия рыб по методу К.И. Скрябина, модифицированному для рыб В.А.Догелем и Э.М. Ляйманом (1970). Распространение кавиоза и аэромоноза карповых рыб изучали вскрытием и микроскопией 400 рыб из разных прудов. Обнаруженные при вскрытии кавии от каждой рыбы подсчитывали и определяли среднюю интенсивность инвазии (экз./особь), а также рассчитывали экстенсивность инвазии (%) в разрезе водоемов региона. Экспертизу проводили по методике С.С. Шульмана (1978) с акцентом на мышечную ткань, жабры, внутренние органы, ротовую полость, с микроскопией тканей. Определение рН мяса рыбы, реакцию на пероксидазу, определение аммиака с реактивом Несслера и числа Несслера, сероводорода, аминоаммиачного азота, продуктов первичного распада белков в бульоне, летучих оснований и бактериологические исследования тушек рыб проводили по общепринятым методам (М.Ф. Боровков, 1999).
В качестве основных гидрохимических показателей использовали содержание кислорода в воде, СО2, концентрацию водородных ионов (pH) и окисляемости нефильтрованной воды (Согласно ГОСТ 15.372-88 "охрана природы. Гидросфера. Вода для рыбоводных хозяйств, общие требования и нормы". М. 1988). Для массовых анализов поллютантов в воде и биологических объектов применяли общепринятые в ихтиологии и ветеринарии методы спектрального анализа в модификации П.В. Микитюка и А.М. Сободаш (2006).
Отбор проб, обработку фитопланктона осуществляли осадочным методом (Т.И. Усачев, 1961). Количественную обработку проводили счетным методом. Биомассу фитопланктона определяли исходя из индивидуальных масс отдельных видов водорослей (Ю.А. Привезенцев, 1978; И.А. Киселева, 1969).
Для подсчета численности и биомассы зоопланктона и бентоса использовали камеру Богорова. Для этого из пробы брали выборку фиксированного объема (2мл) и с помощью окуляр-микрометра подсчитывали длину каждого организма. Замеры проводили по общепринятым стандартам при гидробиологических исследованиях на пресных водоемах (Г.Г. Винберг, 1982).
Содержание в воде ионов аммония определялось колориметрическим методом с реактивом Несслера, нитраты с реактивом Грисса, нитриты с салицилатом натрия (Ю.А. Привезенцев, 1973; И.С. Шестерин и соавт., 1985). Уровень нитратов и нитритов в органах и тканях рыб определяли спектрофотометрическим методом с использованием органических красителей (М.М. Шахмурзов и соавт., 1993; МУК 4.4.1.010-93).
При определении гидрохимических показателей использовались: фотоэлектроколориметр КФМ-2, РН-метрионометр ЭВ-74, весы аналитические.
Оценку физиологического состояния рыб проводили по клиническим и гематологическим показателям (В.В. Лиманский, 1986), состоянию жаберного аппарата (С.Б. Андроников, 198/7).
Биологическая оценка рыб проводилась с использованием инфузорий тетрахимена пириформис в соответствии с методическими рекомендациями по токсико-биологической оценке рыб и других гидробионтов (П.В. Микитюк, 1987).
Качество рыбы определялось лабораторными и органолептическими методами. Бактериологические исследования выполнялись в соответствии с ГОСТ 7269-54 и 2874-73, при этом из каждой партии рыбы (не менее 5% от объема выловленной и расфасованной в тару) отбирали от 1 до 7 наиболее типичных экземпляров, в зависимости от средней массы.
Схема и основные направления исследований представлены на рисунке 1.
Рисунок 1. Схема и основные направления исследований по изучению
ассоциативного заболевания рыб, вызываемого кавиями и аэромонадами
Для определения границ доверительного интервала, в пределах каждой из выборок, а также между изучаемыми вариантами, данные учетов и измерений обрабатывали методом математической статистики с установлением параметров наименьшей существенной разницы с 95% уровнем вероятности (по Г.Ф. Лакину, 1995).
2.2. Эколого-токсикологическое и эпизоотическое состояние
рыбохозяйственных водоемов Кабардино-Балкарии
Рыбоводство в Кабардино-Балкарской Республике одно из самых экономически выгодных подотраслей сельского хозяйства. Основными видами выращиваемых рыб являются карповые - (карп, белый и пестрый толстолобик, белый амур) и форель. Развитию этого направления в республике способствуют имеющиеся рыбоводные площади (более 3000 га) и благоприятные климатические условия. Однако, бесконтрольное использование прибрежной водосборной зоны, уплотненные посадки, обуславливающие тесный контакт рыб, применение различных удобрений, дезинфектантов и лекарственных препаратов, способствуют возникновению и распространению различных токсикозов и болезней рыб. Наибольший удельный вес занимают инвазионные заболевания (ботриоцефалез, кавиоз), а также отравления азотосодержащими соединениями. В последние годы некоторые болезни рыб протекают в виде ассоциативных заболеваний, что осложняет их диагностику и снижает эффективность проводимых лечебно-профилактических мероприятий.
Дальнейшее развитие прудового рыбоводства ставит ряд сложных задач, связанных с созданием оптимальных условий для выращивания рыбы, чувствительных к изменениям среды, в частности к динамике ионов аммония, образующихся при разложении остатков корма, органики и экскрементов. Ионы аммония, даже в небольших концентрациях (несколько мг/л), подавляют рост, способствуют возникновению заболеваний и гибели рыб.
В ряде рыбоводческих хозяйств степной зоны КБР в течение ряда весенне-летних сезонов 2006-2011гг., регистрировались заболевания сеголетков, годовиков и двухлетков карпа и толстолобика. Причины заболевания некоторое время оставались не выясненными и поэтому проводимые мероприятия не давали желаемых результатов.
Первые клинические признаки болезни, как правило, выявлялись в июне, заболевание и гибель продолжались в июле и августе. В 2008г. в течение этих месяцев, только в одном хозяйстве погибло около 25 тысяч годовиков карпа и толстолобика. У рыб отмечался плохой аппетит и замедление темпов роста. Больные рыбы беспорядочно плавали, отмечалось увеличение брюшка, пучеглазие, точечные кровоизлияния на боках и жабрах. Зараженность кавиями достигла 25-30%, при интенсивности инвазии 7-12 экз/особь. При такой интенсивности заражения, как известно, паразиты в отдельности не могли самостоятельно вызвать клинически выраженное заболевание, но, несомненно, отягощали патологический процесс.
При этом в воде, как правило, повышалось количество нитратов (6-12 мг/л) и нитритов (0,5-2,8 мг/л), а уровень метгемоглобина увеличивался до
8-17% (табл.1).
Таблица 1
Схема развития ассоциативного заболевания рыб,
вызванного кавиями и аэромонадами
Основные этиологические факторы | Основные диагностические признаки |
Агрессия со стороны водосборной площади и прибрежной зоны | Повышение уровня нитратов (6,0 - 12,0 мг/л) и нитритов (0,5-2,8 мг/л) в воде Метгемоглобинемия у рыб (8,0-17,0 %) |
Развитие кавиозной инвазии | Плохое поедание корма, отставание в росте Эозинофилия крови (9,0-12%), обнаружение кавий в кишечнике |
Развитие аэромонадной инфекии | Ерошение чешуи, появление единичных язв на коже. Выделение Aeromonas hydrophila из внутренних органов |
Развитие ассоциативного заболевания | Высокий уровень нитритов 9,0-21,0 мг/кг в мясе и внутренних органах рыб, множественные язвы на коже |
При бактериологическом исследовании у больных карпов из экссудата брюшной полости, почек и печени были выделены штаммы микроорганизмов, отнесенные по Берджи (1977) к Aeromonas hydrophila. Кроме того, во всех случаях в мясе погибших рыб обнаружены повышенные концентрации нитритов, которые способствовали отягощению патологического процесса.
На основании полученных результатов нами выяснено, что гибель рыб происходит от ассоциативного заболевания вызванного кавиями и аэромонадами, а способствующим фактором является повышение уровня азотосодержащих токсикантов в воде и рыбе.
Основными факторами, оказывающими негативное влияние на рыб и гидрохимический режим водоема, являются неконтролируемый сброс неочищенных сточных вод животноводческих комплексов, нарушение регламента использования азотных удобрений, рекомендованных для повышения продуктивности прудов, разложение остатков кормов. Вследствие загрязненности воды снижается резистентность рыб к различным заболеваниям, угнетается развитие естественной кормовой базы. Ухудшение качества воды также приводит к снижению рыбопродуктивности, возникновению токсикозов и заморов рыб, появлению ассоциативных заболеваний, связанных с нарушением экологического равновесия водной экосистемы, снижению качества рыбопродуктов.
Для обследованных хозяйств характерно широкое распространение заразного заболевания - некроза жабр. По нашим данным, потери молоди рыб при остром течении болезни достигают 30%, при хронической форме 10%.
Основной причиной возникновения этих заболеваний является накопление в водной среде аммонийного азота, аммиака и фосфора на фоне повышения значений pH и снижения жесткости воды. При этом пруды часто переходят в категорию гипертрофных, то есть сильно загрязненных водоемов. Для них характерны малая прозрачность воды, значительная биомасса фитопланктона, высокая концентрация биогенных элементов и взвешенных веществ, увеличение органического загрязнения. В таких водоемах происходит накопление вредных для рыб продуктов анаэробного разложения органических веществ (аммиака, сероводорода, метана), а также подобных им соединений.
2.3. Распространение и сезонная динамика ассоциативного
заболевания карповых рыб
В рыбоводческих хозяйствах КБР возбудители болезней Khawia sinensis и Aeromonas hydrophila являются одними из самых распространенных. Зараженность карповых рыб достигает 50-80 % при интенсивности Khawia sinensis 1-6 экз/особь. Особенно сильно заражается молодь рыб - сеголетки и годовики. Наибольшее количество неблагополучных по кавиозу и аэромонозу водоемов выявлено в равнинной зоне. Высокая степень неблагополучия по ассоциативной инфекто-инвазии кавиями и аэромонадами имеют пруды совместного разведения карпа и растительноядных рыб вне зависимости от зоны. Во всех районах практически одинаков процент неблагополучия водоемов по ассоциативной инфекто-инвазии кавиями и аэромонадами рыб, что обусловлено тесными хозяйственными связями между предприятиями и постоянным заносом инфекто-инвазии извне с посадочным материалом. Инвазированность карпа ассоциативной инфекто-инвазией в Прохладненском и Майском районе составила, соответственно, 50,0% и 3,60,4 экз. цестоды при сильной степени колонизации тканей Aeromonas hydrophila; в Терском районе - 65,0% и 4,50,6 экз. при сильной степени колонизации тканей Aeromonas hydrophila;; в Урванском районе - 40,0% и 5,20,4 экз. при сильной степени колонизации тканей Aeromonas hydrophila; в Лескенском районе - 80,0% и 5,70,5 экз. при сильной степени колонизации тканей Aeromonas hydrophila; в Зольском районе - 53,3% и 2,10,2 экз. при средней степени колонизации тканей Aeromonas hydrophila. В рыбопитомниках - 75,0% и 4,30,4 экз. при сильной степени колонизации тканей Aeromonas hydrophila. Наибольшие показатели ЭИ цестодой Khawia sinensis и бактерией Aeromonas hydrophila у карпа обнаружены в Прохладненском районе (80,0%), Терском районе (75,0%), Алтудских прудах (65,0%). При этом в прямой зависимости от ЭИ находился и критерий интенсивности при ассоциативной инфекто-инвазии цестодой Khawia sinensis и бактерией Aeromonas hydrophila. В среднем, по региону ассоциативная инфекто-инвазия кавиями и аэромонадами карпа регистрируется с ЭИ - 56,4% при ИИ - 4,120,42 экз./особь. Растительноядные рыбы в меньшей степени подвержены ассоциативным заболеваниям. Экстенсивность инвазии варьировала в зависимости от категории пруда от 22,5 до 59,3. В 6 прудах Прохладненского района ЭИ, в среднем, составляла 41,1%, при ИИ цестодой Khawia sinensis - 3,550,57 экз./особь при слабой, средней и сильной степени колонизации тканей Aeromonas hydrophila. Количество неблагополучных водоемов в отношении ассоциативных заболеваний в течение года колеблется от 28,5 до 100% (табл. 2).
Таблица 2
Показатели пораженности белого амура кавиями и аэромонадами
№ пруда | Исследовано белого амура, экз. | Инвазировано, экз. | ЭИ, % | Среднее количество кавий, экз./особь | Степень колонизации тканей аэромонадами |
1 | 100 | 44 | 44,0 | 2,30,4 | + |
2 | 100 | 35 | 35,0 | 3,6-0,7 | ++ |
3 | 100 | 50 | 50,0 | 3,70,4 | +++ |
4 | 150 | 89 | 59,3 | 4,10,9 | +++ |
5 | 100 | 30 | 30,0 | 3,40,4 | ++ |
6 | 120 | 27 | 22,5 | 4,20,6 | +++ |
Всего: | 670 | 275 | - | - | |
В среднем: | - | - | 41,1 | 3,550,57 |
Примечание: + - слабая степень колонизации тканей (СКТ) аэромонадами; ++ - средняя
СКТ аэромонадами; +++ - сильная СКТ аэромонадами.
Среднее количество неблагополучных водоемов, от числа обследованных, составило 62,2% при обнаружении на 1 особь карпа 3,650,34 экз. цестоды Khawia sinensis при слабой, средней и сильной степени колонизации тканей бактериями Aeromonas hydrophila. (табл. 3).
Таблица 3
Сезонная динамика неблагополучия водоемов карпа при ассоциативном
заболевании рыб цестодой Khawia sinensis и бактерией Aeromonas hydrophila
| Месяц | Исследовано прудов | Из них неблагополучных прудов | % неблагополучных прудов | Количество Khawia sinensis, экз./особь | Степень колонизации тканей аэромонадами |
Январь | 48 | 14 | 29,2 | 1,50,2 | + |
Февраль | 48 | 14 | 29,2 | 1,20,3 | + |
Март | 48 | 14 | 29,2 | 1,40,2 | + |
Апрель | 46 | 28 | 61,0 | 2,50,3 | ++ |
Май | 46 | 36 | 78,3 | 3,20,4 | ++ |
Июнь | 45 | 45 | 100 | 4,20,3 | +++ |
Июль | 44 | 44 | 100 | 5,90,6 | +++ |
Август | 44 | 44 | 100 | 7,80,5 | +++ |
Сентябрь | 43 | 33 | 76,7 | 7,40,5 | +++ |
Октябрь | 43 | 27 | 62,7 | 4,30,3 | +++ |
Ноябрь | 43 | 19 | 44,2 | 2,80,3 | ++ |
Декабрь | 42 | 12 | 28,5 | 1,60,2 | + |
В среднем: | 45 | 28 | 62,2 | 3,650,34 | - |
С июня по август большинство карповых прудов оказались неблагополучными в отношении смешанной инфекто-инвазии. Максимальное количество неблагополучных водоемов отмечалось в период с апреля по октябрь (61,0Ц100%), при росте ИИ цестодой Khawia sinensis, соответственно, до 2,50,3; 3,20,4; 4,20,3; 5,90,6; 7,80,5; 7,40,5; 4,30,3 экз./особь рыбы при сильной степени колонизации тканей бактериями Aeromonas hydrophila. В июне, июле и августе 100% прудов степной зоны оказались неблагополучными биотопами ассоциативного заболевания.
Изучение сезонной динамики инвазированности рыб при ассоциативном заболевании цестодой Khawia sinensis и бактерией Aeromonas hydrophila проводили в течение года. По результатам вскрытий рыб, зараженность ее составила, в среднем, в январе 18,0%, апреле 32,0%, июле 70,0% и октябре - 48,0%. В среднем, ЭИ сеголетков при ассоциативном заболевании кавиозом и аэромонозом в регионе составила 42,0% при ИИ цестодой Khawia sinensis - 3,580,35 экз./особь карпа при слабой, средней и сильной степени колонизации тканей Aeromonas hydrophila. Существенная разница отмечена в интенсивности инвазии цестодой Khawia sinensis у рыб в разные сезоны. Минимальное количество обнаружили в январе (1,10,2 экз.), в апреле (2,30,4 экз.), в июле (6,40,5 экз.), в октябре (4,50,3 экз.). Кавиоз зеркального карпа в регионе характеризуется летним пиком инвазии с продолжительностью 3-4 месяца (табл.4).
Таблица 4
Сезонная динамика инвазированности зеркального карпа
цестодой Khawia sinensis, экз./особь
Месяц | Исследовано, экз. | Инвазировано, экз. | ЭИ, % | Обнаружено Khawia sinensis, экз./особь | Степень колонизации тканей аэромонадами |
Январь | 50 | 9 | 18,0 | 1,10,2 | + |
Апрель | 50 | 16 | 32,0 | 2,30,4 | ++ |
Июль | 50 | 35 | 70,0 | 6,40,5 | +++ |
Октябрь | 50 | 24 | 48,0 | 4,50,3 | +++ |
Итого | 200 | 84 | - | - | - |
В среднем | - | - | 42,0 | 3,580,35 | - |
В прудах совместно с разводимыми рыбами встречаются сорные виды, не являющиеся объектами разведения, но служащие источниками заражения рыб болезнями. Они входят в биоценозы рек, озер, магистральных каналов, головных прудов и часто попадают в выростные и нагульные пруды рыбоводческих хозяйств. Нами исследовано 650 экземпляров 6 видов сорных рыб: терский усач, щиповка, пескарь, плотва, серебряный карась, кавказский голавль. У этих рыб обнаружено 56 видов паразитов, из них простейших 15 видов, моногенеи - 14 видов, цестод и нематод - 10, паразитических ракообразных - 17 видов. Паразитофауна культурных и сорных видов рыб в прудовых хозяйствах предгорной зоны беднее, чем в равнинных прудах, что связано с более низкими температурами и быстрым течением воды горных рек. На примере паразитов пескаря четко прослеживаются общие закономерности в формировании паразитофауны сорных видов рыб в разных зонах республики. В Майском районе (равнинная зона), у пескаря выявлено 50 видов паразитов. В Чегемском рыбзаводе (предгорная зона), где температура воды на 2-40 ниже, выявлено 36 видов паразитов. Примерно по аналогичной закономерности формируется паразитофауна других видов рыб. Многие паразиты сорных рыб являются возбудителями опасных заболеваний в регионе, таких как ихтиофтириоз, триходиниоз и ботриоцефалез, имеющих эпизоотическое значение в прудовых хозяйствах. В период осеннего отлова рыб в не спускных и спускных прудах часть их отлавливают, а часть остается на зимовку вместе с не отловленными прудовыми рыбами. Карась и усач в прудовых хозяйствах являются опасными источниками инвазирования разводимых рыб смешанной инфекто-инвазией Khawia sinensis и Aeromonas hydrophila. Возбудители болезней распространяются при перевозке рыб и миграции их по водоемам. В развитии паразитарных заболевании важную роль играют промежуточные хозяева. Заражение возбудителями кавиоза и аэромоноза, часто происходит через воду. В Терском рыбзаводе оно возникло среди рыб нагульного пруда после заболевания производителей карпа в нерестовом пруду. Результаты наших исследований свидетельствуют об обеднении паразитофауны рыб зимой, так как большинство паразитов теплолюбивы и не переносят низких температур. Некоторые паразиты, как возбудители кавиоза, дактилогирозов, ихтиофтириоза, размножаются в зимовальных прудах, и вызывают эпизоотии среди зимующих рыб. Качество воды влияет на развитие некоторых видов паразитов. К основным показателям относятся: активная реакция среды - рН, содержание кислорода и окисляемость. Для развития каждого паразита характерен определенный температурный режим, что определяет сезонность вспышек болезни. Выявленные нами паразиты могут быть отнесены к трем экологическим группам: термофильным или теплолюбивым, холодолюбивым и выдерживающим широкий температурный режим. Однако в условиях прудовых хозяйств существуют дополнительные факторы - уплотненные посадки рыбы, истощение рыб которые в большей степени, чем температура, способствуют накоплению некоторых видов паразитов в несвойственный для них сезон. У сорных рыб выявлены кавии, триходины, дактилогирусы (термофильные виды), которые массово размножаются в летнее время, при температуре 20 Ц260 С.
Исходя из вышеизложенного, можно заключить, что на восприимчивость к ассоциативному заболеванию, вызываемому кавиями и аэромонадами, влияют температура воды и зональные особенности. В Майском, Прохладненском и Терском районах чаще болеют сеголетки и годовики, в предгорной зоне - двухлетки и производители.
Источником возбудителя инфекции являются больные рыбы, их выделения и трупы, а также рыбы-бактерионосители. Болезнь передается как прямым контактом больных рыб со здоровыми, так и непрямым - через зараженную воду и корма, с орудиями лова, инвентарем, тарой, спецодеждой, водоплавающей птицей, а также кровососущими паразитами. Особенно опасны бесконтрольные перевозки рыб из неблагополучных хозяйств.
2.4. Санитарная оценка рыбы и рыбных продуктов при
смешанной инфекто-инвазии
При определении морфологического состава было взято по 4 экземпляра сазанов и белых толстолобиков в каждую из 3 исследуемых групп (табл. 5).
При анализе данных таблицы 5 видно, что при этом определялась масса тушек, содержание несъедобных и съедобных частей. При латентной форме, масса тушек у двухлеток товарных сазанов снижалась на 80 г (20,0%), а при клинически выраженной форме - 110 г (22,9%). У белых толстолобиков аналогичные показатели соответственно сокращались на 36 г (8,2%) и 80 г (18,1%), в сравнении с теми же видами здоровых рыб.
Таблица 5
Морфологический состав тушек рыб, пораженных
одновременно кавиями и аэромонадами, n =4
Рыбы | Масса, г | Съедобных частей | Несъедобных частей | ||
г | % | г | % | ||
атентная форма | |||||
Сазан | 400,0 | 208,0 | 52,0+0,24 | 192,0 | 48,0+0,24 |
Толстолобик белый | 404,0 | 204,0 | 50,5+0,21 | 200,0 | 49,5+0,21 |
Клинически выраженная форма | |||||
Сазан | 370,0 | 190,0 | 51,2+0,45 | 180,0 | 48,8+0,34 |
Толстолобик белый | 360,0 | 182,0 | 50,5+0,27 | 178,0 | 49,5+0,27 |
Здоровые | |||||
Сазан | 480,0 | 260,2 | 54,2+0,46 | 219,8 | 45,8+0,05 |
Толстолобик белый | 440,0 | 239,0 | 54,3+0,09 | 201,0 | 45,7+0,09 |
При определении химического состава мяса было установлено, что у обоих видов рыб (сазанов и белых толстолобиков), при двух формах поражения, снижалось содержание всех видов компонентов (белка, жира и золы), при повышении содержания влаги. Калорийность мышечной ткани у сазанов при латентной форме, снижалась на 12,7%, а при клинически выраженной - на 17,7%; у белых толстолобиков аналогичные показатели соответственно равнялись 14,6% и 20,2% в сравнении со здоровыми теми же видами рыб. У рыб, пораженных аэромонадами, выявлялись значительные различия количества аминокислот, в сравнении со здоровыми того же вида рыбами, и в первую очередь, в содержании незаменимых аминокислот.
У сазанов при клинически выраженной форме, количество их снижалось на 9,9%, при латентной - 5,2%. У белых толстолобиков соответственно на 9,4% и 4,3%. Особенно резко в мышечной ткани при клинически выраженной форме поражения у сазанов, из числа незаменимых аминокислот наблюдалось снижение содержания лизина, изолейцина и лейцина, а у белых толстолобиков при той же форме болезни количество метионина, изолейцина и фенилаланина, в сравнении со здоровыми рыбами. Помимо снижения количества незаменимых аминокислот, в мышечной ткани больных рыб отмечалось и уменьшение заменимых аминокислот. Следует отметить и то, что при неблагоприятных условиях хранения рыбной продукции в торговой сети при температуре +5оС - +6оС по истечении 1 суток количество клеток Aeromonas hydrophila увеличивается на 1-2 порядка. Были проведены эксперименты по выявлению устойчивости патогенных культур аэромонад при различных способах технологической обработки рыбных продуктов, применяемых в рыбной промышленности. К этим способам относятся тепловая (варка, жарение, горячее и холодное копчение, стерилизация рыбных консервов), холодильная (замораживание, подмораживание и охлаждение) обработки, посол (слабый - 3-5% соли, средний - 10-12% соли, сильный - 16-17% соли), (табл. 6).
Таблица 6
Сроки инактивации аэромонад в рыбных продуктах
№ п/п | Способы технологической обработки рыбных продуктов | Сроки инактивации аэромонад |
1 | Тепловая обработка (варка) | Погибают через 20-25 минут. |
2 | Жарение | Ч // Ч через 20 минут. |
3 | Горячее копчение (+1000С) | Ч // Ч через 1 час. |
4 | Холодное копчение (+360С +380С) | Ч // Ч через 2 суток |
5 | Стерилизованные рыбные консервы (+1200С) | Ч // Ч в течение 1 часа. |
6 | Посол крепкий (16%-17% содержание соли) | Ч // Ч через 14 суток. |
7 | Замораживание (-250С) | Сохраняются 1 сутки. |
8 | Охлаждение (00С -20С) | Ч // Ч 10 суток |
Как видно из таблицы 6, при тепловой обработке рыбных продуктов использовали варку, консервирование, горячее и холодное копчение. При варке кусков рыбы массой 150-160 г. и толщиной 3-4 см, при закладке в кипящую воду инактивация аэромонад наступала через 20-25 минут. При жарении кусков рыбы в 130 г. толщиной 3-4 см через 20 минут. При горячем копчении мелкой рыбы массой 150-200 г, проводимом при температуре +100оС, аэромонады теряли свою жизнеспособность по истечении 1 часа, а при холодном, осуществляемом при +36оС - +38оС - оставались жизнеспособными в течение 2 суток. В рыбных консервах они инактивировались по истечении установленного режима стерилизации при температуре +120оС через 1 час. При холодильной обработке использовали охлаждение, подмораживание и замораживание. При всех используемых низких температурных режимах аэромонады не инактивировались. В кусках соленой рыбы, массой в 100 г и толщиной 3-4 см, при слабом 5% содержании соли, и температуре +2оС - +4оС, аэромонады сохранялись в течение 3 месяцев, среднем 10% - 2 месяцев и крепком 16-17% - погибали уже через 14 суток. Следовательно, холодное копчение и замораживание не освобождают продукт от аэромонад, а тепловая обработка (варка, жарение, горячее копчение и изготовление консервов) способствуют их быстрой гибели.
Нами изучена возможность определения биологической ценности рыб при содержании в ней нитритов. Исследования проводили на трехлетках карпа, содержавшихся 14 дней в воде с различными концентрациями азотсодержащих соединений. Из мяса этих рыб приготовили фарш с различным уровнем содержания нитритов. Результаты исследования показали, что количество клеток в контроле составил 335 клеток, при уровне нитритов 1,0 мг/кг обнаружили в рыбном фарше 232 клетки, при уровне 9,8 мг/кг через 24 часа в фарше обнаружили в среднем 215,0 инфузорий, при 10,5 мг/кг - 203,0; при 15,3 мг/кг - 146,0 клеток, при 41,2 мг/кг - 89,0 и при 74,0 мг/кг - 56,3 клеток. На основании полученных данных установлено, что увеличение концентрации нитритов в рыбном фарше закономерно задерживает рост инфузорий тетрахимена пириформис. Выявлена обратно - пропорциональная зависимость уровня нитритов в мышечной ткани и ОБ - мяса рыб, то есть, чем выше концентрация нитритов в мясе рыб, тем ниже ее ОБ - (табл. 7).
Таблица 7
Зависимость уровня нитритов в мышечной ткани и ОБ - мяса рыб
Уровень нитритов в рыбном фарше, мг/кг | Среднее число клеток в счетной камере | Относительная биол. ценность фарша, % | |
через 6 часов | через 24 часа | ||
Контроль | 37,1 | 335,0 | 100 |
1,0 | 25,7 | 232,0 | 69,2 |
9,8 | 23,7 | 215,0 | 64,1 |
10,5 | 22,4 | 203,0 | 60,5 |
15,3 | 16,1 | 146,0 | 43,5 |
41,2 | 10,0 | 89,0 | 26,8 |
74,0 | 6,2 | 56,3 | 16,8 |
Таким образом, инфузория тетрахимена пириформис является хорошим биоиндикатором загрязнения рыбопродуктов азотистыми токсикантами.
2.5. Патоморфологические изменения во внутренних органах и тканях рыб, пораженных кавиями и аэромонадами
Ассоциативное заболевание вызванное кавиями и аэромонадами, протекает в острой и хронической форме. Острое течение болезни, в условиях северокавказского региона у карповых рыб отмечается преимущественно в весенне-летнее время и, особенно, тяжелый характер приобретает у карпов, сазанов и белых толстолобиков. При исследовании 410 экземпляров двухлеток карпов острое течение болезни было выявлено в 94 случаях (22,9%), 570 сазанов - 145 случаях (25,4%), 324 пестрых толстолобиков - 39 (12%), 200 белых толстолобиков Ц 27 (13,5%). При остром течении болезни, у рыб в различных участках поверхности тела возникало резко выраженное кроваво-красное окрашивание, сочетавшееся с мелкими кровоизлияниями не только по бокам, но и в области груди, брюшка, плавников, ротовой полости. В подчешуйчатых кармашках, кроме отдельных кровоизлияний, скапливался транссудат, обуславливающий ерошение чешуи. В ряде случаев развивалась брюшная водянка, энтерит, экзофтальмия и гидремия мышечной ткани. Отмечалось наличие пояска гиперемии кровеносных сосудов вдоль боковой линии. Хроническое течение болезни сопровождалось изъязвлением в кожном покрове. При остром течении болезни было исследовано 140 экземпляров рыб, а при хроническом - 36 (табл. 8).
Таблица 8
Патоморфологические изменения во внутренних органах и тканях
рыб, пораженных кавиями и аэромонадами
№ п/п | Формы течения болезни и патоморфологические изменения | Количество больных рыб | Число поражённых органов и тканей |
Острое течение болезни | 140 | ||
1 | Кровоизлияния в кожных покровах | 138 | |
2 | Некротическое поражение жабр | 86 | |
3 | Экссудативно-катаральное воспаление кишечника | 37 | |
4 | Кровоизлияния в печени | 29 | |
5 | Кровоизлияния в селезенке, почках | 44 | |
6 | Брюшная водянка | 8 | |
7 | Кровоизлияния в мышцах сердца | 7 | |
8 | Экзофтальмия | 10 | |
9 | Атрофия задней доли плавательного пузыря | 36 | 13 |
Хроническое течение болезни | |||
1 | Некротическое поражение жабр | 30 | |
2 | Изъязвления кожи, в мышцах | 30 | |
3 | Язвенный стоматит | 2 | |
4 | Дистрофия печени | 20 | |
5 | Экссудативное воспаление кишечника | 14 |
В процессе изучения патоморфологических признаков, обнаруженных во внутренних органах и тканях рыб, пораженных одновременно кавиями и аэромонадами, помимо кожного покрова и жаберного аппарата, изменения выявляли в кишечнике, печени, почках, селезенке, а также в мышечной ткани. Патоморфологические изменения отмечались во всех слоях кожи (эпидермисе, дерме, гиподерме), проявлявшиеся в диапедезных кровоизлияниях, развитии отдельных очагов некроза, а также в кишечнике. Бокаловидные клетки эпидермиса, продуцирующие слизь, находились в состоянии гипертрофии. В коже и подкожной клетчатке проявлялись диапедезные кровоизлияния, а в гомогенном экссудате определялось наличие эритроцитов, лейкоцитов и нейтрофильных элементов. В коже и подкожной клетчатке выявлялись очаги лимфоидной инфильтрации, а в отдельных случаях некротического поражения, распространявшихся на дерму. Жабры, в первоначальный период воспаления, покрывались слизью, продуцируемой бокаловидными клетками, находящимися в состоянии гипертрофии. Клетки респираторного эпителия подвергались десквамации, слущиванию и обнаруживались в гомогенном экссудате. Межуточная ткань у карпов и сазанов была инфильтрована лимфоидными, нейтрофильными элементами и эозинофильными гранулоцитами. Жаберные лепестки подвергались слипчивому воспалению. При развитии геморрагического поражения наблюдалась гиперемия кровеносных сосудов по ходу жаберных лепестков, а в гомогенном экссудате обнаруживалось наличие эритроцитов и лимфоидных элементов, а также цитробактерий, в клетках которых просматривалось желтовато-зеленоватое окрашивание. В последующем регистрировали очаги некроза, по ходу жаберных лепестков и в области их апикальных концов. В очагах некроза выявлялась гомогенная зернистая масса, состоявшая из некротизированных эпителиальных клеток, коллагеновых волокон и хондроцитов. Жаберная ткань при этом принимала пестрое окрашивание, одни участки которой были красными, другие оказывались анемичными, а третьи - серыми. В кишечнике, на фоне выраженной гиперемии и точечных кровоизлияний в слизистой оболочке восходящего отдела, выявлялось слущивание покровного эпителия в просвет кишечной трубки и некроз в апикальной части ворсинок. Слизистая и подслизистая оболочка были разрыхлены и отечны, а иногда инфильтрованы лимфоидными элементами. Мышечные волокна представлялись набухшими и в отдельных местах гиперемированными. В секреторных трубочках печени отмечали застойную гиперемию, нарушение белочной структуры, признаки дистрофии с проявлением глинистой окраски ее паренхимы рыхлой консистенции. Нередко проявлялись очаги зернистого перерождения ее клеток и наличие в строме лимфоидной инфильтрации. В почках определялась гиперплазия, наличие кровоизлияний, размягчение и темное окрашивание ее пульпы, кровенаполненность и наличие отдельных клеток цитробактерий зеленоватого цвета. Просветы в извитых канальцах суживались, эпителий нередко находился в состоянии дистрофии и слущивания. В отдельных случаях, в селезенке находили гиперемию застойного характера, инфильтрацию незрелыми лимфоидными элементами. В мышечных волокнах, прилегающих к области боковой линии, выявляли ценкеровский некроз и фрагментацию. При хроническом течении болезни, выявляемом у карпов, в пределах 9,4%, сазанов - 12,5%, пестрых толстолобиков - 11,2% и белых толстолобиков - 15,6%, основными патоморфологическими симптомами являлись язвы, находящиеся в различных местах кожного покрова рыб, а также воспалительные процессы различного характера, обнаруживаемые в жаберном аппарате, отчасти в кишечнике и внутренних органах. В коже, прилегающей к местам еще неполностью заживших изъязвлений, проявлялось разрушение эпидермиса, дермы и гиподермы, а также образование экссудата с находящимися в нем нейтрофильными лейкоцитами и дегенеративными клеточными элементами. В нисходящем отделе кишечника у карпов и сазанов определялись изъязвления слизистой и воспалительные процессы дифтеритического характера. Эпителий крипт в нисходящем отделе находился в состоянии слизистой дистрофии и некроза.
2.6. Эффективность использования биологических ресурсов водоема и
прибрежной зоны для оптимизации водной среды и снижения заболеваемости рыб
Очистка водоемов от растительности. Источником водоснабжения для прудовых хозяйств, как правило, служат речки или ручьи. Пруды Прохладненского и Майского районов часто зарастают надводной жесткой растительностью (тростником, рогозом, камышом, осокой), покрываются подводными макрофитами: кувшинкой, свободно плавающей ряской, рдестом.
Кроме зарастаемости отмечается процесс заиливания водоемов. Причиной заиления являются как отмершие остатки растительности, водорослей и планктона, так и привносимые продукты эрозии почв, и опавшие листья деревьев. Оба эти процесса связаны между собой: заиливание способствует зарастаемости, а отмершие растения - заилению водоема. Также зарастаннию способствуют такие процессы, как сокращение площади пруда, уменьшение водообмена, а также попадающие в воду неусвоенные растениями удобрения или бытовые стоки, в особенности органические соединения, поступающие из животноводческих объектов: (коровники, птичники и др.).
Химический способ очистки воды не желателен из-за напряженной экологической ситуации. Все синтетические пестициды обладают способностью накапливаться в воде, почве и рыбе.
Для борьбы с зарастаемостью прудов нами предложены следующие меры: увеличение водообмена, изоляция водоема от попадания в него продуктов эрозии почв и другой органики. Последнее достигается отводом дренажных вод, сооружением водоснабжающего канала или ручья вокруг пруда, улавливающего стоки и стекающие в пруд удобрения, посадкой на прибрежной зоне многолетних трав, одерновыванием дамб, рациональным ведением агропроизводства в водосборной площади и прибрежной зоне.
В ряде случаев принимались и более кардинальные меры.
1. Выкос растительности - самое эффективное мероприятие. В небольших прудах (до 1-3 га) надводных зарослей у берега, как правило, не много (10-15% площади), их скашивали обычной косой. За сезон достаточно 2-3 покосов, чтобы приглушить развитие тростника, рогоза, хвощей, горца и др.
При распределении растительности по всей площади и невозможности спуска воды применялись камышекосилки (ручную косилку КМ-1).
В неблагополучных хозяйствах выкос осуществляли, когда пруд спущен, обычно глубокой осенью или зимой, когда ложе хорошо промерзнет.
2. Выборку илов обычно проводили зимой. Для этого в ложе вырубили плитки размером 40x40 см, и замерзшие куски ила вывозили на поля в качестве удобрений.
Хороший результат уменьшения интенсивности зарастания водоема дает обеспечение проточности, чего можно достигнуть путем создания водообмена или искусственного протока воды. Для этого использовали аэратор, заодно обогащающий воду кислородом марки - Н-17 ИФВ ("Винт") и "Ерш".
3. Для биологической очистки водоема от растительности использовали белого амура, вырастающего до 1,0 м и ставшего обычным обитателем наших водоемов. Пищу белого амура составляют рдесты, элодея, ряска, а также молодые побеги тростника. Оптимальная температура для его питания - около 25-300С. По литературным данным, килограммовый амур съедает за сутки 1 кг растительности, а стадо белого амура массой 100-200 кг/га (150 рыб), вполне может содержать пруд в чистоте от водорослей, если они до заселения рыб занимали не более 10-15% площади. При большей площади покрытия потребуется либо большее количество рыб, либо механическая очистка.
В ряде хозяйств Прохладненского района в водоемах с успехом выращивали уток и гусей. Особенно эффективны утки. При содержании 250-350 уток на 1 га, в условиях данного района можно обеспечить практически полную очистку пруда от водной растительности.
Эффективно уничтожают водную растительность и гуси, но для их содержания необходимо иметь луг. 50-60 гусей на 1 га не позволят пруду интенсивно зарастать ни тростником, ни рдестами, ни ряской.
Молодой рогоз, тростник и другую прибрежную растительность поедают домашние животные. Так, стадо коров в 50-70 голов, зашедших в мелководный пруд площадью 3-5 га, может уничтожать надводный слой макрофитов за 1 день.
етование прудов. Это вывод прудов на 1-2 года из оборота выращивания рыбы. Наши исследования показывают, что летование прудов обеспечивает рост естественной рыбопродуктивности, улучшение качества почв за счет уменьшения органики, уменьшение глубины заилинности, увеличение естественной кормовой базы и бактериопланктона, подавление развития подводных растений на 40-70%.
Периодичность летования для рыбоводческих хозяйств Прохладненского и Майского районов КБР, по нашим данным, составляет 4-5 лет. В этих районах положительный эффект от летования особенно проявляется в первый и второй годы. В осушаемый период лучшие результаты по урожайности были получены по гречихе (9-17 ц/ra), суданской траве, и кукурузе на силос (150-280 ц/га). В рыбоводных прудах в период летования выращивали также картофель, арбузы, дыни. Если оценить полученный в период летования урожай сельскохозяйственных культур с выращиваемой рыбой в сравниваемых энергетических единицах (калориях или джоулях), то потерь в продукции, полезной для человека, практически нет. Однако необходимо учитывать, что при выращивании сельскохозяйственных культур использование инсектицидов и гербицидов недопустимо, поскольку происходит их накопление в почве (илах).
етование и мелиорация ложа в сочетании с комплексом ветеринарно-санитарных мер являются эффективным оздоровительным мероприятием, так как снижает зараженность рыб аэромонадами, кавиями, псевдомонами, уничтожает кладки яиц аргулюса, пиявок.
Агромелиоративные мероприятия в период летования (выращивание бахчевых, злаковых, суданской травы, картофеля) не только восстанавливают плодородие почвы, улучшают эпизоотическое состояние пруда, но и являются элементом ресурсосберегающих технологий.
Из испытанных нами культур наиболее экономичными и экологически чистыми являются бахчевые. Урожайность сельскохозяйственных культур, возделываемых на летованных прудах (бахчевые - дыни, арбузы; злаковые - суданская трава), существенна, т.е. в 2 раза превышала таковую в специализированных хозяйствах района.
2.7. Использование прибрежного севооборота для
санации и улучшения токсикологического фона воды
Практически все обследованные хозяйства в 2006-2011гг. в прибрежной зоне выращивали овощные культуры: томаты, перец и баклажаны. Поля под овощными культурами поливали с нормой полива 400 м3/га в каждый из двух поливов. Поливы совмещали с внесением по 90 кг/га аммиачной селитры, двойного суперфосфата и хлористого калия (в действующем веществе).
Основные исследования проводились в фермерских хозяйствах Прохладненского района. Схема расположения прудов одного из хозяйств приведена на рисунке 2.
Рисунок 2. Схема расположения прудов одного из рыбоводческих
хозяйств Прохладненского района КБР
В конце июня, начале августа отмечено "цветение" воды в пруду и снижение подвижности карпа, годовики которых посажены в водоем в первой декаде мая.
Проведенный анализ воды в одном из неблагополучных хозяйств показал, что по состоянию на 1 августа, сондержание в ней азота (нитратов и аммиака) составило соответственно 11,1 и 1,7, а фосфатов - 3,7-5,1 мг/л, что превысило предельно допустимую концентрацию по аммиаку в 17 и по фосфатам в 4-5 раз. При этом содержание раснтворенного кислорода колебалось в пределах 3,9-4,4 мг/л, что также недопустимо мало (норма 8 мг/л).
Сложившаяся ситуация способствовала возникновению ассоциативного заболевания рыб аэромонадами и кавиями, которая протекала в атипичной форме и сопровождалась гибелью рыб.
Комплексные исследования показали, что уровень азотсодержащих токсикантов в почве на фоне выращивания овощных культур, в прибрежной зоне превышает норму на 7,2-8,9% по сравнению с участками почвы, занятой рапсом. В свою очередь, уровень микробной обсемененности находился в прямой зависимости от степени загрязненности. Общая бактериальная обсемененность пахотного слоя почвы (глубина 17,5 см) достигала 4,1 0,3 млн. КОЕ/г, а коли-титр и титр энтерококков были ниже 0,0001.
Проведенный анализ 49 проб воды показал, что в 39 содержатся нитраты и нитриты в превышающих ПДК концентрациях. Наибольшее количество нитратов (3,5-19,5 мг/л) и нитритов (0,2-7,0) обнаружены в воде пруда, прибрежная полоса, которого была занята овощными культурами. Уровень токсикантов, в основном, зависел от объемов применения в водосборной площади пестицидов, азотных минеральных удобрений и использования навоза. Концентрации нитратов и нитритов в органах и тканях рыб из пруда, вдоль которого выращивали овощные культуры, находился в пределах от 9,0 до 63,0 мг/кг (по нитратам) и от 0,05 до 15 мг/кг (по нитритам). Уровень нитритов в погибшей рыбе достигал 41,2 мг/кг и зависел от вида, дозы и длительности воздействия токсикантов.
Как следствие, в неблагополучных хозяйствах снижались темпы нагула, карпов, которые за период с 20 августа по 20 сентября достигли всего 180-190 граммов. Ко времени спуска воды и отлова рыбы (октябрь-ноябрь), средняя масса карпа составляла в среднем 368 граммов при средней упитанности.
С 2008г. на этих полях стали выращивать озимый рапс. Фосфорно-калийные удобрения вносили под основную вспашку, а азотные давали в качестве весенней подкормки. В этот год отмечено две волны острой засухи: зимней - в январе-феврале и летней - в августе. При этом даже в августе, когда температура воздуха достигала 410С в тени, а вода в пруду прогревалась до 28-320С, содержание в ней биогенных веществ не превышало 50% ПДК. Так, содержание аммиака составило 0,04, фосфатов 0,53 и кислорода - 7,2 мг/л. Масса сухого остатка в воде достигла 80 мг/л, что в 2,5-3 раза меньше, чем в 2007 году, не отмечено появление сине-зеленых водорослей. Прирост массы карпа за третью декаду июля и первые две декады авнгуста составил 70-85 граммов, а за август - сентябрь - 120-140 граммов. Отлов, проведенный с 25 октября по 2 ноября 2010г. показал, что средняя масса одной особи карпа составила 630,0 граммов.
В дальнейшем, учитывая, что однолетние крестоцветные культуры хорошо связывают нитратный азот почвы и являются естественными ингибиторами развития сорной растительности, что дает возможность обойтись без применения гербицидов, нами проведена оценка их эффективности в очищении пруда площадью 5,0 га, используемого для нагула карпа и растительноядных рыб (амур, толстолобик). В производственном опыте посевы озимого рапса на малосемена проводили во всей полосе по периметру пруда.
В рыбе из пруда, на водосборной площади которого выращивали рапс, показатели содержания токсикантов в тканях рыб в период их производственного отлова оказались в 2-3,4 раза ниже, чем при использовании почвы под овощные культуры до 2008 года.
Таким образом, для санации почвы в санитарной зоне водоема, а также улучшения токсикологического фона воды нами предлагается вводить в севооборот прибрежной зоны рыбоводных прудов крестоцветные культуры: озимый и яровой рапс, редьку масличную, горчицу и другие культуры.
Установлено, что через 3-4 месяца после высева этих растений, общее микробное число почвы снижается в среднем на 92,5% по сравнению с первоначальным уровнем бактериальной загрязненности, коли-титр повышается до 0,1, а уровень нитратов и нитритов в воде снижается в 3-4 раза.
Для улучшения гидрохимического режима воды и профилактики токсикозов рыб необходимо проведение и других мероприятий, способствующих очистке воды и повышающих способность организма рыб утилизировать повышенные концентрации азота. К ним относятся использование сорбентов (цеолитов), добавление в корм рыбе разработанной нами лечебно-профилактической кормовой добавки на основе пеплопемзы, натрия тиосульфата и метионина, которые обеспечивают утилизацию нитратов и нитритов из организма рыб, предотвращают развитие инфекционного и инвазионного процессов.
Применение комплекса указанных мероприятий при условии соблюдения общих ветеринарно-санитарных требований позволяет оптимизировать гидрохимический режим воды, предупредить болезни и получать экологически чистую продукцию.
2.8. Разработка ечебно-профилактической кормовой
добавки для рыб на основе пеплопемзы
Нами проведены исследования по изысканию средств и методов антидототерапии при отравлениях рыб и повышения их продуктивности.
Одним из эффективных средств повышения резистентности и продуктивности животных является комбинация цеолитов с серой и её соединениями (Рыскулов, 1988; Шахмурзов, 1994).
Метионин является донатором метильных групп и обеспечивает синтез холина и адреналина, которые создают нормальные условия для функционирования печени, центральной и периферической нервной системы. Натрия тиосульфат является источником и активатором образования сульфгидрильных групп, обеспечивающих выведение из организма токсичных элементов. Оба серосодержащих соединения нормализуют соотношение азота и серы, обеспечивают утилизацию азота из организма, способствуют синтезу белка и наращиванию массы за счет лучшего усвоения корма.
В связи с этим, мы считаем теоретически обоснованным испытать в качестве средств профилактики отравлений рыб комбинацию пеплопемзы с серосодержащими соединениями, такими, как метионин, натрия тиосульфат путем введения в корм рыбы.
Пеплопемза пролонгирует действие метионина и тиосульфата натрия и повышает физиологическую активность обоих соединений. Как высокоактивные катионообменники и сорбенты, они также способствуют детоксикации организма. Вероятно, пеплопемза обладает еще и каталитической восстановительной способностью.
Опыты были проведены на сеголетках карпа живой массой 30,0-32,3 г. В сухие стандартные комбикорма для рыб вводили от 3 до 6% различных рецептур кормовых добавок на основе пеплопемзы в течение 60 суток. В воде пластмассовых бассейнов площадью 2,4 м?, постоянно поддерживали концентрацию нитритов в пределах 0,2-0,3 мг/л. При этом учитывали гидрохимический режим воды, прирост массы, содержание в тканях рыб нитритов.
Полученные данные показали, что наилучшие результаты были достигнуты при использовании кормовой добавки следующего состава: 98% пеплопемзы, 1,5% тиосульфата натрия и 0,5% метионина. При 100% выживаемости эта кормовая добавка обеспечила прирост массы в 17,4 %.
Клинический осмотр рыбы показал, что введение в корм рыбам 3% кормовой добавки, улучшает поедаемость корма, нормализует клинические показатели, характерные для нитритной интоксикации, способствует утилизации организмом рыб азота нитритов, предотвращает развитие морфологических изменений. У рыб, получавших комбикорм с этой кормовой добавкой, жаберные лепестки были бледно-розового цвета, без нарушения их целостнонсти, в отличие от рыб, получавших обычный корм.
Прирост живой массы рыб, по отношению к исходному уровню, составил в опытах с натрия нитритом 7,1%, с пеплопемзой - 9,9%, с использованием композиции: пеплопемза 98%, натрия тиосульфат 1,5% и метионин 0,5% -17,4%. Кормовая добавка на основе пеплопемзы, натрия тиосульфата и метионина обеспечила прирост живой массы рыб на 10,3% выше по сравнению с контролем.
Анализ крови контрольных и опытных образцов рыб показал, что скармливание рыбам кормовой добавки на основе пеплопемзы, натрия тиосульфата и метионина способствовало нормализации физиологического статуса рыбы, измененного под воздействием токсикантов. Уровень гемоглобина составил 7,2 г%, эритроцитов - 1394 тыс./мм?, количество лейкоцитов - 17,2 тыс./мм?.
Исходя из полученных результатов, можно заключить, что введение в комбикорм лечебно-профилактической кормовой добавки, композиционный состав которой включает 98% пеплопемзы, 1,5% натрия тиосульфата и 0,5% метионина, оказывает антидотное и детоксицирующее воздействие при нитритном отравлении, обеспечивает наибольший прирост живой массы рыбы, предотвращает накопление в организме рыб токсикантов.
2.9. Натурные испытания кормовой добавки в
рыбоводческих хозяйствах
В производственных условиях проведена проверка эффективности разработанной нами лечебной кормовой добавки, состоящей из пеплопемзы (98%), тиосульфата натрия (1,5%) и метионина (0,5%) с целью определения возможности утилизации азотсодержащих токсикантов в организме рыб.
Натурные испытания кормовой добавки проводились в шести выростных прудах, обшей площадью 6,5 га и глубиной до 1,0 м. Пруды подбирали по принципу аналогов. Ранее было установлено, что ежегодно, в июне-июле, в этих прудах отмечалось повышенное содержание аммонийного азота, нитратов и нитритов, что приводило к заморам и гибели рыб. Кроме того, отмечались признаки аэромоноза и кавиоза. Зарыбление прудов осуществлено в мае 2010 года - годовиками карпа средней массой около 25,0г.
Наработка опытных партий лечебных кормов проводилась непосредственно в хозяйстве. Рыбу кормили дважды: утром и вечером рыбными кормами согласно рыбоводным нормам; к опытным образцам добавляли 3-6% лечебной добавки. В течение всего эксперимента наличие в воде растворенного кислорода составило (в утренние часы) - 5,5 мг/л, а среднее значение в течение дня составило - 8,2 мг/л. Рыба в опытных прудах была более подвижна, жабры чистые бледно-розовые. Повреждений и паразитов на жабрах не отмечено. Облов выростных прудов показал, что средняя масса годовиков карпа (опытная группа) равна 55,0 г., а контрольная - 50,0 г. Это свидетельствует о том, что использование кормовой добавки позволило дополнительно получить около 11,0% массы рыбы. Существенных различий в приросте живой массы за период опыта, при введении в корма 3,0 и 6,0% кормовой добавки не наблюдалось; поэтому считаем, что наиболее оптимальной дозой ее ведения в корма для рыб следует считать 3%.
Наличие нитратов и нитритов в опытных образцах было значительно ниже, чем в контроле, что свидетельствовало о способности кормовой лечебной добавки на основе пеплопемзы обеспечивать снижение содержания азотосодержащих веществ в организме рыб.
Таким образом, производственные испытания подтвердили эффективность применения лечебных добавок на основе пеплопемзы. Внедрение в рыбоводстве кормов с добавлением лечебно-профилактических препаратов позволит улучшить экологические условия выращивания рыб, будет способствовать получению высококачественных диетических рыбопродуктов.
ВЫВОДЫ
- Изучено распространение инфекто-инвазии рыб в рыбоводческих хозяйствах КБР и дана эколого-биологическая характеристика ассоциативных заболеваний, возникающих на фоне повышения уровня токсикантов в воде.
Эпизоотии ассоциативного заболевания протекают в летнее и осеннее время, и проявляются геморрагическим поражением кожных покровов, некротическим поражением жабр, кишечными расстройствами, гибелью рыб. Развитию болезни способствуют плотная посадка, травмирование, загрязнение водоема органическими веществами. ЭИ заражения сеголетков ассоциативной инфекто-инвазией цестодой Khawia sinensis и бактерией Aeromonas hydrophila в регионе составила 56,4% при ИИ - 4,120,42 экз./особь карпа при различной степени колонизации тканей бактериями Aeromonas hydrophila.
- На восприимчивость рыб к ассоциативному заболеванию влияют, прежде всего, температура воды и зональные особенности. В Майском, Прохладненском и Терском районах (5-6 зона) чаще болеют сеголетки и годовики, а в Эльбрусском, Баксанском, Черекском районах (2-3 зоны) - двухлетки и производители.
- Кавиоз и аэромоноз, протекающие в форме ассоциативной инфекто-инвазии вызывают значительное снижение продуктивности прудовых рыб. Средняя масса 2-х леток белого амура при моноинвазии кавиями, составила 4474,1 г, при моноинвазии аэромонами - 4765,0 г, при ассоциативной инфекто-инвазии кавиями и аэромонадами - 4104,6 г; средняя длина, соответственно, 24,82,5 см, 27,63,2 см, 21,52,3 см; средний коэффициент упитанности - 2,00,3, 1,80,3, 1,50,2; при интенсивности Khawia sinensis, 6,40,3; 5,20,2 экз./особь и сильной степени колонизации тканей рыб аэромонадами.
- Показатели физико-химических изменений мяса свежей рыбы и в процессе хранения напрямую зависят от интенсивности поражения ассоциативной инфекто-инвазией вызванной кавиями и аэромонадами. При интенсивности инвазии 7-12 и более экз./особь кавий, и при выраженном поражении аэромонадами, физико-химические свойства мяса рыб ухудшаются. У больных рыб, содержание незаменимых аминокислот (треонина, триптофана, метионина, фенилаланина) на 27-36 % меньше по сравнению со здоровыми особями. Относительная биологическая ценность (ОБЦ) мяса находится в обратной зависимости от уровня нитритов в мясе рыб (1,0 мг/кг - 69,2%; 9,8 мг/кг - 64,1%; 10,5 мг/кг - 60,5%, 15,3 мг/кгЦ43,5%, 41,2 мг/кгЦ16,8%, 74,0 мг/кгЦ26,8%).
Рыбы, пораженные инфекто-инвазиями менее стойки при хранении в условиях низких плюсовых температур (+1,0-+5,00С). За 3-5 суток хранения у таких рыб отмечена сухая слегка сморщенная поверхность, рН=7,30,2; число Несслера 1,70,02; аминоаммиачный азот 0,830,02; летучие основания 30 мг%0,2.
- На основании санитарно-токсикологического и гигиенического анализа выявленных закономерностей, возникновения и течения ассоциативной инфекто-инвазии рыб, возникающей на фоне органического загрязнения, разработан и внедрен в производство комплекс профилактических мероприятий. В их основе лежит рациональное использование биологических ресурсов водоема и прибрежной зоны (выкос растительности, аэрация воды, выборка илов, вселение в пруды белого амура, летование прудов, введение в прибрежный севооборот крестоцветных культур, совместное выращивание рыбы и водоплавающих птиц), а также добавление в корм рыбе разработанной нами кормовой добавки на основе пеплопемзы.
- Внедрение в производство предложенного нами комплекса мероприятий позволит оздоровить неблагополучные рыбоводческие хозяйства по ассоциативным заболеваниям вызываемых кавиями и аэромонадами в течение 2-3х лет без использования дорогостоящих антибиотиков и химических препаратов.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ
Результаты мониторинга смешанной инфекто-инвазии кавиями и аэромонадами у рыб в искусственных прудах использованы при составлении Государственной программы "Профилактика паразитозов рыб на территории КБР", (2010 г.). Результаты ежегодного паразитологического мониторинга, паспортизации водных объектов региона используются РГУ "Управление ветеринарии КБР" для территориального прогнозирования и составления планов противоэпизоотических мероприятий в рыбоводных прудах (2011 г.).
Теоретические положения диссертации по мониторингу водной среды, распространенности паразитарных болезней рыб, санитарной экспертизе рыбы и рыбопродуктов при ассоциативной инфекто-инвазии кавиями и аэромонадами рекомендуются использовать в учебном процессе КБГСХА по курсам "Паразитология и инвазионные болезни рыб", "Экология", "Ветеринарно-санитарная экспертиза рыбы и рыбопродуктов".
Список научных статей, опубликованных по материалам диссертации
Публикации в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК:
- Шибзухова З.С. Физико-химическая оценка рыбохозяйственных водных объектов Кабардино-Балкарской Республики [Текст] / З.С. Шибзухова, А.А. Камбиев // Вестник КрасГАУ. - №5. - 2008. - С.210-216.
- Камбиев А.А. Гидрохимический и гидробиологический анализ рыбохозяйственных прудов равнинного пояса Кабардино-Балкарии [Текст] / А.А. Камбиев, А.Б. Иттиев, М.А. Толгуров // Известия Дагестанского госпедуниверситета. Серия Естественные и точные науки- №4. - 2011. - С.84-87.
- Эколого-экономические аспекты регионального аквакультурного производства //Управление экономическими системами - Электронный научный журнал. - 2011. - № 12/1. - С.36
В сборниках научных трудов институтов:
- Шахмурзов А.М. Эколого-экономические характеристики различных форм рыборазведения [Текст] / А.М. Шахмурзов, А.А. Камбиев // Материалы научно-практической конференции посвященной 25-летию КБГСХА. - Нальчик: КБГСХА, 2006. - С.200-203.
- Шахмурзов А.М. Аквакультура КБР - как перспективное направление улучшения эффективности использования сельских территорий [Текст] / А.М. Шахмурзов, А.А. Камбиев, М.З. Кумыков // Сборник научных трудов "Актуальные проблемы научного обеспечения животноводства КБР". - Нальчик: КБГСХА им. В.М. Кокова, 2008. - С.5-8.
- Камбиев А.А. Использование биологических ресурсов прибрежной зоны для снижения уровня токсикантов в воде и заболеваемости рыб [Текст] / А.А. Камбиев, Т.Х. Тлупов // Вестник Ижевской ГСХА. - №2 (27). - 2011. - С. 11-14.
В материалах Международных, Всероссийских, Межрегиональных
научно-практических конференций:
- Камбиев А.А. Биоэкологическая характеристика ассоциативных заболеваний рыб и организация рыбоохранных мер [Текст] / А.А. Камбиев, Т.Х. Тлупов // Современные проблемы, перспективы и инновационные тенденции развития аграрной науки: Материалы Международной научно-практической конференции. - Махачкала, 2010. - Ч.1. - С.421-425.
- Курбанов С.О. Экологическая безопасность и надежность защиты малых рек на юге России [Текст] / С.О. Курбанов, М.М. Шахмурзов, А.А. Камбиев // Современные проблемы, перспективы и инновационные тенденции развития аграрной науки: Материалы Международной научно-практической конференции. - Махачкала, 2010. - Ч.1. - С.438-442.
- Камбиев А.А. Защита рыбохозяйственных водоемов от загрязнений антропогенного характера и болезней рыб с использованием биологических ресурсов [Текст] / А.А. Камбиев, Т.Х. Тлупов // Современные проблемы теории и практики инновационного развития АПК, посвященной 30-летию КБГСХА им. В.М. Кокова. - Нальчик: КБГСХА, 2011. - С.117-120.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии