Как прудовое рыбоводство воздействует на качество воды в прудах

Для получения качественной рыбной продукции необходимо учитывать специфические условия каждого водоема.

Пруды, интенсивно эксплуатируемые для рыборазведения, отличаются нарушением гидрохимического режима воды, накоплением значительной массы фитопланктона и увеличением органического загрязнения, что становится причиной болезней и гибели рыбы.
Исследуются вопросы участия гидробионтов в процессах самоочищения водоемов и воздействия рыбоводных процессов на гидрохимические и микробиологические показатели воды рыбоводных хозяйств. Работа проводилась на базе двух рыбопитомников Саратовской области: ООО «Энгельсский рыбопитомник» и ФГУП «Тепловский рыбопитомник». Пробы воды для исследования отбирались из прудов с маточным поголовьем сазана и из выростных прудов с поликультурой сазана и растительноядных рыб, монокультурой карпа и поликультурой карпа и белого толстолобика. Установлено, что исследуемые выростные пруды принадлежат к типу мезосапробных водоемов. Они обладают мощным потенциалом самоочищения. С увеличением количества бактерий, участвующих в процессах утилизации растворенного органического вещества, происходит снижение биохимического потребления кислорода и химического потребления кислорода. В условиях рыбоводного пруда микроорганизмы, обеспечивающие процессы самоочищения воды, находят благоприятные условия для своего развития и размножения, особенно в условиях поликультуры.
Наилучшие показатели биохимического потребления кислорода были отмечены в пруду с поликультурой карпа и белого толстолобика, т. к. белый толстолобик является биологическим мелиоратором водной экосистемы. Поддержание оптимального баланса между всеми звеньями гидробиоценоза рыбоводного водоема и биохимических процессов, протекающих с участием гидробионтов, которые способствуют очищению воды, положительно влияет на качество воды в водоеме.
В последнее время обострение политической обстановки заметно повлияло на экономическое положение России. В связи с введением США и Евросоюзом антироссийских санкций, а также ответных защитных мер со стороны России вопрос продовольственной безопасности приобрел особую актуальность.
К важнейшим продуктам питания относится рыба и рыбные продукты. Рыбная продукция, богатая животным белком с уникальным набором аминокислот, жирных кислот и витаминов, которые не встречаются в таком количестве и разнообразии ни в зерновых культурах, ни в мясе, ни в других продуктах, занимает ведущее место в обеспечении сбалансированности питания и здоровой диеты. Рациональные нормы потребления пищевых продуктов, отвечающие современным требованиям здорового питания, которые сформулированы Минздравом России, составляют 22 килограмма рыбы в год на человека. При этом уровень потребления рыбы в России, согласно данным 2018 г., составляет лишь 19 кг на человека в год.
Важнейшим условием для наращивания объемов производства рыбы и рыбных продуктов является высокий уровень интенсификации рыбоводства. Вследствие этого необходимо учитывать специфические условия каждого водоема и разрабатывать новые методы для получения качественной рыбной продукции за счет использования их естественных продукционных возможностей.
В развитии рыбоводства России ведущая роль принадлежит прудовой аквакультуре, где для выращивания рыбы используются небольшие по площади водные объекты. Однако пруды, интенсивно эксплуатируемые для рыборазведения, зачастую переходят в категорию гипертрофных, т.е. сильно загрязненных водоемов. Для них характерны нарушение гидрохимического режима воды, накопление значительной массы фитопланктона и увеличение органического загрязнения, что может приводить к замедлению роста, болезням и гибели рыбы.
В настоящее время существует несколько основных путей очистки воды и предотвращения эвтрофикации водоемов: первый – усиление проточности воды и внесение в воду различных окислителей; второй – создание условий, стимулирующих процессы самоочищения воды; третий – использование эффективных сорбентов, очищающих воду и повышающих резистентность организма.
Эффективное выращивание рыб оказывает влияние на качество воды в прудах, на процессы самоочищения водоемов. Если в пруду поддерживается оптимальный баланс между всеми звеньями гидробиоценоза, не нарушаются биохимические процессы, протекающие с участием разнообразных гидробионтов (как в толще воды, так и на дне), способствующие очищению воды, то можно говорить о положительном влиянии рыбоводства на качество воды в водоеме.
Цель работы заключалась в оценке влияния прудового рыбоводства на гидрохимический и микробиологический режим воды.
Материал и методика исследований
Исследования проводились по инициативе Ассоциации «Росрыбхоз» и поддержке Министерства сельского хозяйства РФ в вегетационный сезон 2018 г. в двух рыбопитомниках Саратовской области: ООО «Энгельсский рыбопитомник» и ФГУП «Тепловский рыбопитомник».
Объектами разведения в указанных хозяйствах являются сазан, зеркальный карп, парский чешуйчатый карп, белый и пестрый толстолобики и их гибриды, форель и стерлядь. Указанные рыбопитомники выращивают рыбу от личинки до малька в моно– и поликультуре.
В процессе эксперимента определяли показатели воды: температуру, рН, содержание растворенного кислорода по общепринятым методикам; определение содержания кислорода и водородного показателя (рН) осуществляли аппаратом «Самара-3pH».
В соответствии с «Инструкцией по химическому анализу воды прудов» (ВНИИПРХ, 1984) устанавливали концентрации биогенных элементов: нитритов, нитратов, аммонийного азота, фосфатов.
Химический и микробиологический анализ воды проводился в Научно-образовательном центре «Промышленная экология» Саратовского государственного технического университета им. Ю. А. Гагарина.
Для исследований качества воды в ФГУП «Тепловский рыбопитомник» пробы брались из двух прудов:
- пруд № 14 – летний маточный, где находилось маточное поголовье сазана;
- пруд выростной № 16 с поликультурой сазана и растительноядных рыб.
Для исследований качества воды в ООО «Энгельсский рыбопитомник» пробы брались из двух прудов:
- пруд выростной № 4 – выростной, с монокультурой карпа;
- пруд выростной № 2 с поликультурой карпа и белого толстолобика.
Отбор проб воды осуществляли из разных мест рыбоводных прудов. Пробы отбирали у берега (проба № 1), на поверхности в центре пруда (проба № 2) и вблизи дна в центре пруда (проба № 3) три раза за вегетативный сезон.
Отбор, хранение и консервация проб проводились при соблюдении норм ГОСТ.
Исследования гидрохимического состава проводили согласно соответствующим природоохранным нормативным документам Федерального уровня (ПНД Ф).
Полученные экспериментальные данные подвергнуты биометрической обработке общепринятыми методами с использованием программно-вычислительного пакета MS Excel 2007.
Результаты исследований и их обсуждение
В условиях ФГУП «Тепловский рыбопитомник» с маточным поголовьем сазана в монокультуре все гидрохимические показатели находились в пределах оптимальных значений. Температура воды колебалась в пределах 20–25 °С, значения растворенного кислорода составляли 6,5–8 мг/л (табл. 1).

Уже к середине вегетационного сезона под действием работы бактерий усилился процесс разложения органического вещества и можно было наблюдать уменьшение количества сульфатов на 8,3 %, аммонийного азота на 41,67 %, нитритов на 61,16 %, нитратов на 25,86 %.
Средние значения общего микробного числа (ОМЧ) к середине вегетационного сезона выросли на 234,33 КОЕ/мл. 
Значения биохимического потребления кислорода (БПК5) достигли 2,78 ± 0,03 мг О2/л.
Показатели жесткости воды и фосфатов отвечали нормам выращивания карповых рыб в летний период.
К концу вегетационного сезона все процессы разложения органического вещества замедлились, что стало причиной стабилизации основных гидрохимических показателей.
В условиях ООО «Энгельсский рыбопитомник» в выростном пруду с молодью карпа в монокультуре почти все гидрохимические и микробиологические параметры были в границах оптимальных значений, кроме сульфатов. Сульфаты превышали оптимальные значения более чем в 2 раза (табл. 1). Количество растворенного кислорода колебалось в пределах 6,3–7,0 мг/л.
Уровень фосфатов и железа не превышал допустимых границ и соответствовал потребностям гидробионтов. Значения жесткости воды находились в диапазоне 7,45–7,77, что благоприятно для жизнедеятельности рыб.
В водоеме наблюдались деструкционные процессы, ведущие к самоочищению водоема.
К середине вегетационного сезона выросло общее количество микроорганизмов, которые, активно потребляя кислород на окислительные реакции, в свою очередь, достигли значения БПК5 2,75 мл О2/л. В результате нитрификационных процессов количество аммония снизилось на 
19,24 %, а количество нитритов уменьшилось на 89,58 %.
Несмотря на высокое содержание сульфатов наблюдался процесс разложения органического вещества, в результате чего количество сульфатов снизилось на 28,5 %.
В пруду «ФГУП Тепловский рыбопитомник», где выращивалась поликультура сазана и растительноядных рыб, за период вегетационного сезона активная реакция среды находилась на уровне оптимальных значений, растворенный кислород колебался в пределах 6,5–8 мг/л.
Температура воды колебалась в диапазоне 20–25° С (табл. 2).

Жесткость воды, количество фосфатов в водоеме были в пределах оптимальных значений.
Выращивание карпа в поликультуре с белым толстолобиком не только имеет преимущества в увеличении рыбопродуктивности водоема, но и способствует поддержанию режима водоема на оптимальном уровне.
Поглощая большое количество зеленых и сине-зеленых микроводорослей, белый толстолобик является биологическим мелиоратором водной экосистемы, предотвращая уменьшение кислорода и возникновение заморов.
В пруду ООО «Энгельсский рыбопитомник» с поликультурой карпа и белого толстолобика уровень рН и количество растворенного кислорода находились в пределах нормы. Количество железа и фосфатов, жесткость воды были на уровне физиологических потребностей гидробионтов.
Количество БПК5 достигло 2,74 мл О2/л к концу сезона. Показатель химического потребления кислорода (ХПК) с ростом температуры и накопления органики в водоеме также повысился к концу вегетационного сезона и составил 5,67 мл О2/л (табл. 2). В пруду, где выращивался карп в поликультуре с белым толстолобиком (ООО «Энгельсский рыбопитомник»), произошло снижение ОМЧ до 280,00, этому способствовало активное потребление микроорганизмов белым толстолобиком и карпом, которые со своей непосредственной пищей поглощают значительное количество детрита с населяющими его микроорганизмами.
В водоеме наблюдались процессы самоочищения. Количество сульфатов под действием деструкционных процессов к концу вегетационного сезона снизилось на 28,46 %. 
Содержание хлоридов также уменьшилось к концу вегетационного сезона на 53 %. В результате деструкционных процессов количество аммония уменьшилось на 80 %. Содержание нитритов снизилось на 92,31 %.
В пруду, где выращивалась поликультура сазана и растительноядных рыб (ФГУП «Тепловский рыбопитомник»), за период вегетационного сезона активная реакция среды находилась на уровне оптимальных значений, значение растворенного кислорода колебалось в пределах 6,5–8 мг/л. 
Температура воды находилась на уровне 20–25 °С. Жесткость, количество фосфатов в водоеме были в пределах оптимальных значений.
Все исследуемые показатели режима водоема с поликультурой сазана и растительноядных рыб не выходили за рамки требований, предъявляемых для выращивания карповых рыб в летний период. В воде водоема ФГУП «Тепловский рыбопитомник» под действием работы микроорганизмов, которые к середине вегетационного сезона достигли средних значений 1 330 КОЕ/мл, к концу вегетационного сезона произошло снижение количества сульфатов на 27,87 %, аммония на 69,77 %, нитритов на 79,56 %. Потребление фитопланктоном и использование денитрифицирующими бактериями кислорода нитратов в жаркий период лета на окисление органических веществ привели к концу вегетационного сезона к снижению их количества на 69,5 %.
К осени количество нитратов уменьшается. В связи с потреблением микроорганизмами азота происходит разложение органических веществ и переход азота из органических форм в минеральные. Разложение органического вещества сопровождалось увеличением ОМЧ к середине вегетационного сезона до 533,33 КОЕ/мл.
Содержание хлоридов и сульфатов к концу вегетационного сезона снизилось на 65,0 и 16,7 % соответственно. Жесткость воды, количество фосфора были в оптимальных границах.
Содержание железа в водоеме также несколько снизилось к концу рыбоводного сезона. Это, по-видимому, в определенной степени связано с влиянием этого элемента на интенсивность развития фитопланктона и качественный состав микрофлоры в водоеме. Определенное количество закисных соединений железа, растворенных в воде, необходимо для жизни растений и животных, т. к. железо входит в состав хлорофилла растений, крови животных, а также их тканей.
В течение вегетационного сезона количество микроорганизмов в водоеме не было постоянным. В середине вегетационного сезона ОМЧ увеличилось в 5,5 раз, что было связано с накоплением органического вещества, которое подверглось процессам деструкции, в результате чего уровень БПК5 достиг 2,7 мл О2/л, а уровень ХПК повысился на 38,5 %.
Количество нитритов снизилось на 64,3 %, а количество нитратов – на 42,86 %, что и возможно к концу вегетационного сезона.
Заключение
Экосистема рыбоводного пруда является своеобразным биологическим фильтром, где идут сложные биологические процессы, улучшающие качество воды. В условиях рыбоводного пруда микроорганизмы, обеспечивающие процессы самоочищения воды, находят благоприятные условия для своего развития и размножения, особенно в условиях поликультуры.
Исследованные выростные пруды принадлежат к типу мезосапробных водоемов, поскольку показатель биохимического потребления кислорода не превышает 
3,0 мгО2/л. Данные пруды обладают мощным потенциалом самоочищения. Почти параллельно с ростом количества бактерий, участвующих в процессах утилизации растворенного органического вещества, происходит снижение биохимического и химического потребления кислорода. Наилучшие показатели БПК5 были отмечены в прудах с поликультурой карпа и белого толстолобика.
Васильев Алексей Алексеевич, д-р с.-х. наук, профессор;
Поддубная Ирина Васильевна, д-р с.-х. наук, доцент;
Гуркина Оксана Александровна, канд. с.-х. наук, доцент;
Саратовский государственный аграрный университет 
им. Н. И. Вавилова    f
УДК 639.3