Professor Boyd diskuterar en kritisk, stressframkallande variabel som kan döda eller orsaka dålig aptit, långsam tillväxt och större mottaglighet för sjukdomar.
Det är välkänt bland vattenbrukare att tillgången på naturliga födoorganismer begränsar produktionen av räkor och de flesta fiskarter i dammar till cirka 500 kg per hektar per gröda (kg/ha/gröda). I semiintensiv odling med tillverkat foder och dagligt vattenbyte men ingen luftning kan produktionen vanligtvis nå 1 500–2 000 kg/ha/gröda, men vid högre avkastning orsakar den nödvändiga mängden foder en hög risk för låg DO-koncentration. Således är löst syre (DO) en kritisk variabel för avkastningsintensifieringen av dammvattenbruk.
Mekanisk luftning kan tillämpas för att öka mängden fodertillförsel och möjliggöra större avkastning. Varje hästkraft per hektar luftning ger cirka 10–12 kg/ha foder dagligen för de flesta kulturarter. En produktion på 10 000–12 000 kg/ha/gröda är inte ovanligt med höga luftningshastigheter. Ännu större avkastning kan uppnås i plastfodrade dammar och tankar med höga luftningshastigheter.
Man hör sällan talas om kvävning eller syrerelaterad stress vid produktion av kycklingar, grisar och nötkreatur som föds upp i hög täthet, men dessa fenomen är ganska vanliga inom vattenbruk. Anledningarna till att löst syre är så viktigt inom vattenbruk kommer att förklaras.
Luft nära jordytan innehåller 20,95 procent syre, 78,08 procent kväve och små andelar koldioxid och andra gaser. Mängden molekylärt syre som behövs för att mätta sötvatten vid standardatmosfärstryck (760 milliliter kvicksilver) och 30 grader Celsius är 7,54 mg per liter (mg/L). Naturligtvis är vattnet i en damm vanligtvis övermättat med DO på dagtid när fotosyntesen pågår (koncentrationen kan vara 10 mg/L eller mer i ytvatten), eftersom produktionen av syre genom fotosyntes är större än syreförlusten genom respiration och diffusion till luften. På natten när fotosyntesen upphör minskar koncentrationen av löst syre – ibland anses mindre än 3 mg/L vara den lägsta acceptabla koncentrationen för de flesta odlade vattenlevande arter.
Landdjur andas in luft för att få molekylärt syre, vilket absorberas via alveolerna i deras lungor. Fiskar och räkor måste pumpa vatten över sina gälar för att absorbera molekylärt syre genom sina gällameller. Ansträngningen att andas eller pumpa vatten genom gälarna kräver energi i proportion till vikten av luft eller vatten som är inblandat.
Vikterna av luft och vatten som måste andas eller pumpas för att exponera andningsytor för 1,0 mg molekylärt syre kommer att beräknas. Eftersom luft består av 20,95 procent syre, kommer ungefär 4,8 mg luft att innehålla 1,0 mg syre.
I en räkdamm med vatten som innehåller 30 ppt salthalt vid 30 grader Celsius (vattendensitet = 1,0180 g/L) är koncentrationen av löst syre vid mättnad med atmosfären 6,39 mg/L. En volym på 0,156 L vatten skulle innehålla 1,0 mg syre och väga 159 gram (159 000 mg). Detta är 33 125 gånger större än vikten av luft som innehåller 1,0 mg syre.
Mer energi förbrukas av vattenlevande djur
En räka eller fisk måste förbruka betydligt mer energi för att få samma mängd syre än ett landdjur. Problemet blir ännu större när koncentrationen av löst syre i vattnet minskar eftersom mer vatten måste pumpas över gälarna för att exponera dem för 1,0 mg syre.
När landdjur avlägsnar syre från luften återställs syret lätt, eftersom luften cirkulerar fritt eftersom den har mycket lägre densitet än vatten. T.ex. är luftens densitet vid 25 grader C 1,18 g/L jämfört med 995,65 g/L för sötvatten vid samma temperatur. I ett vattenbrukssystem måste löst syre som avlägsnas av fisk eller räkor ersättas genom diffusion av atmosfäriskt syre i vattnet, och cirkulation av vattnet är nödvändig för att flytta det lösta syret från vattenytan till vattenpelaren för fisk eller till botten för räkor. Vattnet är tyngre än luft och cirkulerar långsammare än luft, även när cirkulationen underlättas av mekaniska medel som luftare.
Vatten innehåller en mycket mindre mängd syre jämfört med luft – vid mättnad och 30 grader C innehåller sötvatten 0,000754 procent syre (luft innehåller 20,95 procent syre). Även om molekylärt syre snabbt kan tränga in i ytskiktet av en vattenmassa, beror det lösta syrets rörelse genom hela massan på hur snabbt det syremättade vattnet vid ytan blandas in i vattenmassan genom konvektion. En stor fisk- eller räkbiomassa i en damm kan snabbt förbruka det lösta syret.
Att tillföra syre är svårt
Svårigheten att förse fisk eller räkor med syre kan illustreras enligt följande. Myndighetsstandarder tillåter cirka 4,7 personer per kvadratmeter vid utomhusevenemang. Anta att varje person väger det globala genomsnittet på 62 kg, då skulle det finnas 2 914 000 kg/ha mänsklig biomassa. Fisk och räkor har vanligtvis ett syrebehov för andning på cirka 300 mg syre/kg kroppsvikt per timme. Denna vikt av fiskbiomassa skulle kunna förbruka det lösta syret i en 10 000 kubikmeter stor sötvattensdamm som initialt mättats med syre vid 30 grader C på cirka 5 minuter, och kulturdjuren skulle kvävas. 47 000 personer per hektar vid ett utomhusevenemang skulle inte uppleva några andningssvårigheter efter flera timmar.
Löst syre är en kritisk variabel eftersom den kan döda vattenbruksdjur direkt, men kroniskt stressar låg koncentration av löst syre vattenlevande djur vilket leder till dålig aptit, långsam tillväxt och större mottaglighet för sjukdomar.
Balansering av djurtäthet och foderinsatser
Lågt löst syre är också förknippat med förekomsten av potentiellt giftiga metaboliter i vattnet. Dessa gifter inkluderar koldioxid, ammoniak, nitrit och sulfid. Som en allmän regel gäller att i dammar där vattenkällans grundläggande vattenkvalitetsegenskaper är lämpliga för fisk- och räkodling kommer vattenkvalitetsproblem att vara ovanliga så länge som tillräcklig koncentration av löst syre säkerställs. Detta kräver att man balanserar utsättnings- och utfodringsmängder med tillgängligheten av löst syre via naturliga källor eller kompletterat med luftning i odlingssystemet.
I grönvattenodling i dammar är koncentrationen av löst syre mest kritisk på natten. Men i de nya, mer intensiva odlingstyperna är behovet av löst syre stort och koncentrationen av löst syre måste kontinuerligt upprätthållas genom mekanisk luftning.
https://www.alibaba.com/product-detail/RS485-WIFI-4G-GPRS-LORA-LORAWAN_62576765035.html?spm=a2747.product_manager.0.0.771371d2LOZoDB
En mängd olika vattenkvalitetssensorer för din referens, välkommen att konsultera
Publiceringstid: 30 sep-2024