УДК 639.311:582.232
Биологический способ увеличения количества растворённого в воде кислорода с помощью Chlorella vulgaris BIN в выростных рыбоводных прудах
Лукьянов В. А.1, кандидат биологических наук
E-mail: lukyanov27@mail.ru
Антипов А. А.2
E-mail: antipov.alexander@mail.ru
Наумов М. М.3, доктор ветеринарных наук
E-mail: naumovmm@rambler.ru
Швецов Н. Н.4, доктор сельскохозяйственных наук
Швецова М. Р.4, кандидат сельскохозяйственных наук
1ООО «АЛЬГОТЕК»
170026, Россия, г. Тверь, Комсомольский пр-т, д. 5, корп. 1
2ЗАО «АГРОБЕЛСЕРВИС»
308010, Россия, г. Белгород, пр-т Богдана Хмельницкого, д. 137, корп. 6
3ФГБОУ ВО «Курская государственная сельскохозяйственная академия им. И. И. Иванова»
305021, Россия, г. Курск, ул. Карла Маркса, д. 70
4ФБГОУ ВО «Белгородский государственный аграрный университет им. В. Я. Горина»
308053, Россия, Белгородская обл., Белгородский р-н, п. Майский, ул. Вавилова, д. 24
Количество растворённого кислорода в воде природных и искусственных водоёмов непосредственно влияет на развитие и функционирование водного биоценоза. Особенно актуальна проблема дефицита кислорода в водоёмах рыбохозяйственного значения, от его содержания зависит, с одной стороны, продуктивность и сохранность рыбы, а с другой, физико-химические показатели водоёма. Изучали влияние корма «Альголизант» на основе микроводоросли Chlorella vulgaris BIN на химические показатели природной воды, а затем оценивали продуктивность сеголетка карпа в условиях ГУПКО «Курский рыборазводный завод». Эксперимент включал три контрольных пруда с основным рационом и три опытных пруда с основным рационом и дополнительным внесением микроводоросли Chlorella vulgaris BIN. Внесение корма «Альголизант» осуществляли два раза в течение двух месяцев в приток верхней точки пруда в дозе 20 л/га. В ходе проведения научных исследований было установлено, что корм «Альголизант» положительно влияет на физико-химические показатели рыбохозяйственного водоёма, способствует увеличению количества растворённого в воде кислорода, продуктивности и сохранности сеголетка карпа. Растворённый кислород в опытных водоёмах увеличивался с 7,20 до 10,99 мг О2/дм3, а в контрольных вариантах без применения микроводорослей — снижался с 8,94 до 7,44 мг О2/дм3, или на 48%. Средняя живая масса сеголетка карпа с применением корма «Альголизант» в контроле составила 519 кг/га, а в опыте — 716 кг/га, что на 27,5% больше. Экономическая эффективность выражена в отсутствии цветения водоёма и неприятных запахов, в увеличении растворённого кислорода, прозрачности воды, а также продуктивности в виде дополнительного дохода 27 750 руб. с 1 га водоёма.
Ключевые слова: Chlorella, альголизация водоёмов, водный биоценоз, микроводоросли, растворённый кислород, сине-зелёные водоросли, трофность, фотосинтезирующие микроорганизмы, цветение водоёмов, цианобактерии, эвтрофикация.
Количество растворённого в воде кислорода в природных и искусственных водоёмах играет колоссальную роль в функционировании водного биоценоза. От содержания кислорода зависит интенсивность окислительных процессов, мутность, запах воды и наиболее важный показатель — продуктивность рыбы (Пономарёв, 2015; Graham, Loftin, Kamman, 2009; Мокиенко, Петренко, 2008). Содержание кислорода зависит от температуры, минерализации водоёма, давления. Дефицит кислорода может проявляться в глубоких местах, где отсутствуют течение и перемешивание слоёв воды, а также при высокой температуры воды и воздуха. В таком случае могут начинаться процессы восстановления с выделением сероводорода (Никифоров, 2003; Белякова, 2004).
В последние годы дефицит кислорода наблюдается в так называемых цветущих водоёмах. Источниками ухудшения физико-химических свойств водоёма являются представители цианобактерий Anabaena, Spirogira, Oscillatoria и др. (Виноградова, 2006; Федеральный закон «Об охране окружающей природной среды» от 10.01.2002 №7-ФЗ; Волошко, Плющ, Титова, 2008). Они активно развиваются на поверхности водоёма, особенно в тех местах, где более тёплая вода, небольшая глубина и достаточное питание. Цианобактерии, в отличие от зелёных микроводорослей, способны легко усваивать карбонаты НСО3— в качестве источника углерода, поэтому они легко развиваются при наступлении благоприятных условий (Ковальчук, Мокиенко, Нестерова, 2014; Hilborn, 2014; Lopes, Vasconcelos, 2011).
Данная проблема заставила зарубежных и российских учёных работать в этом направлении и уже сейчас имеются препараты различного действия и состава. Сегодня в России достаточно широко используют микробиологические препараты и кормовые добавки на основе зелёной микроводоросли Chlorella. Она является конкурентом цианобактерий и биологическим способом способна вытеснять и подавлять многие токсичные виды цианобактерий (Колмаков, 2006; Stewart, 2006). С другой стороны, большинство представителей зелёных микроводорослей являются автотрофными микроорганизмами-продуцентами органического вещества, которые имеют ценный биохимический состав и могут служить кормом для зоопланктона в цепи питания (Богданов, 2008; Лукьянов, Стифеев, Горбунова, 2013; Лукьянов, Стифеев, Горбунова, 2015).
Основная цель исследований заключалась в изучении влияния микроводоросли Chlorella vulgaris BIN на уровень растворённого в воде кислорода и химические показатели прудовой воды.
Методика исследований. Производственные исследования проводились на ГУП Курской области «Курский рыборазводный завод». Эксперимент включал три контрольных пруда № 8 (0,25 га), № 9 (0,6 га), № 10 (0,6 га) только с основным рационом (рис.) и три опытных пруда № 5 (0,6 га), № 6 (0,6 га), № 7 (0,6 га), в которых к основному рациону добавляли корм «Альголизант» (ТУ 9284.001-91934671-2016) на основе микроводоросли Chlorella vulgaris BIN с целью повышения уровня растворённого кислорода в водоёмах и вытеснения токсичных цианобактерий (сине-зелёных микроводорослей). «Альголизант» представляет собой жидкость зелёного цвета, включающую планктонную монокультуру микроводоросли Chlorella vulgaris BIN (пат. 2192459 РФ «Штамм микроводоросли Chlorella vulgaris BIN для получения биомассы и очистки сточных вод»). Внесение «Альголизанта» осуществляли два раза в течение двух месяцев (25.05.18 и 25.06.18) в приток верхней точки пруда в дозе 20 л/га. Основной рацион карпа включал кормление дроблёным зерном яровой пшеницы один-два раза в сутки согласно технологии кормления предприятия. Зарыбление личинкой карпа осуществляли с учётом нормы посадки 30 тыс. шт./га. В связи с поставленной целью оценивалась только фактическая продуктивность сеголетка путём взвешивания в период планового облова прудов. Цветения воды в контрольных и опытных вариантах в период проведения исследований не было установлено.
Рис. Вид экспериментальных прудов со спутника
Физико-химический анализ проводили в аккредитованной лицензированной лаборатории филиала АО «Центральное ПГО» ТЦ «Курскгеомониторинг» в соответствии с общепринятыми природоохранными нормативными документами федерального уровня (ПНД Ф) и руководящими документами (РД) на природные воды.
Результаты исследований. В ходе проведения научных исследований было установлено, что корм «Альголизант» на основе микроводоросли Chlorella vulgaris BIN увеличивает уровень растворённого в воде кислорода и влияет на физико-химические показатели выростных рыбоводных прудов в условиях ГУПКО «Курский рыборазводный завод» (табл. 1). При микроскопировании образца прудовой воды после внесения «Альголизанта» было зафиксировано наличие клеток Chlorella vulgaris BIN на протяжении летних месяцев с июня по август, что говорит о развитии микроводоросли в водоёме.
1. Химический анализ прудовой воды до начала проведения исследований (2018 г.)
Определяемый показатель | Единица измерения | Контроль (основной рацион) | Опыт (основной рацион + корм «Альголизант») | Методика измерения |
Водородный показатель (рН) | ед. | 8,10 ± 0,20 | 8,06 ± 0,20 | ПНД Ф 14.1:2:3:4.121-97 |
Мутность | ЕМ/дм3 | 7,09 ± 1,42 | 17,12 ± 2,40 | ПНД Ф 14.1:2:3:4.213-05 |
Химическое потребление кислорода (ХПК) | мг/дм3 | 24,8 ± 5,0 | 28,5 ± 5,7 | ПНД Ф 14.1:2:3.100-97 |
Биологическое потребление кислорода (БПК5) | мг О2/дм3 | 3,8 ± 0,99 | 4,25 ± 1,11 | ПНД Ф 14.1:2:3:4.123-97 |
Растворённый кислород | мг О2/дм3 | 8,94 ± 1,43 | 7,20 ± 1,15 | ПНД Ф 14.1:2:3.101-97 |
Хлорид-ион | мг/дм3 | 35,45 ± 4,25 | 35,5 ± 4,25 | ПНД Ф 14.1:2.4.111-97 |
Сульфат-ион | мг/дм3 | 13,38 ± 2,68 | 15,56 ± 3,11 | ПНД Ф 14.1:2.159-2000 |
Аммонийный ион | мг/дм3 | 0,14 ± 0,05 | 0,18 ± 0,06 | ПНД Ф 14.1:2:3.1-95 |
Нитрит-ион | мг/дм3 | 0,048 ± 0,010 | 0,056 ± 0,011 | ПНД Ф 14.1:2:4.3-95 |
Нитрат-ион | мг/дм3 | 3,42 ± 0,41 | 3,44 ± 0,41 | ПНД Ф 14.1:2:4.4-95 |
Фосфат-ион | мг/дм3 | 0,096 ± 0,015 | 0,117 ± 0,019 | ПНД Ф 14.1:2:4.112-97 |
Гидрокарбонаты | мг/дм3 | 292,80 ± 18,10 | 341,60 ± 20,79 | РД 52.24.493-2006 |
Кальций | мг/дм3 | 80,16 ± 5,25 | 80,16 ± 5,25 | РД 52.24.403-2007 |
Магний | мг/дм3 | 25,54 | 24,32 | РД 52.24.395-2007 РД 52.24.403-2007 |
Железо | мг/дм3 | 0,24 ± 0,06 | 0,28 ± 0,07 | ПНД Ф 14.1:2:4.50-95 |
Согласно результатам проведённых анализов, перед началом эксперимента контрольный и опытный варианты имели сходный химический состав, однако они различались по уровню растворённого кислорода (в контрольном пруду — 8,94 мг О2/дм3, а в опытном — 7,20 мг О2/дм3), мутности (в контроле — 7,09, в опыте — 17,12 ЕМ/дм3), содержанию гидрокарбонатов (в контроле — 292,8 мг/дм3, в опыте — 341,6 мг/дм3).
После отбора образцов воды контрольных и опытных прудов, 25 мая 2018 года в солнечный день вносили в опытные водоёмы корм «Альголизант» в дозе 20 л/га. Через 30 дней проводили второй отбор образцов прудовой воды и повторно вносили корм «Альголизант» (табл. 2).
2. Химический анализ прудовой воды после применения корма «Альголизант» (через 30 дней, 2018 г.)
Определяемый показатель | Единица измерения | Контроль (основной рацион) | Опыт (основной рацион + корм «Альголизант») | Методика измерения |
Водородный показатель (рН) | ед. | 8,03 ± 0,20 | 8,18 ± 0,20 | ПНД Ф 14.1:2:3:4.121-97 |
Мутность | ЕМ/дм3 | 8,20 ± 1,64 | 16,42 ± 2,30 | ПНД Ф 14.1:2:3:4.213-05 |
ХПК | мг/дм3 | 23,6 ± 4,7 | 26,8 ± 5,4 | ПНД Ф 14.1:2:3.100-97 |
БПК5 | мг О2/дм3 | 3,64 ± 0,95 | 4,17 ± 1,08 | ПНД Ф 14.1:2:3:4.123-97 |
Растворённый кислород | мг О2/дм3 | 7,44 ± 1,19 | 10,99 ± 1,76 | ПНД Ф 14.1:2:3.101-97 |
Хлорид-ион | мг/дм3 | 34,19 ± 4,10 | 36,05 ± 4,33 | ПНД Ф 14.1:2.4.111-97 |
Сульфат-ион | мг/дм3 | 14,48 ± 2,90 | 15,86 ± 3,17 | ПНД Ф 14.1:2.159-2000 |
Аммонийный ион | мг/дм3 | < 0,05 | < 0,05 | ПНД Ф 14.1:2:3.1-95 |
Нитрит-ион | мг/дм3 | 0,035 ± 0,07 | 0,02 ± 0,004 | ПНД Ф 14.1:2:4.3-95 |
Нитрат-ион | мг/дм3 | 3,78 ± 0,45 | 3,78 ± 0,45 | ПНД Ф 14.1:2:4.4-95 |
Фосфат-ион | мг/дм3 | 0,328 ± 0,052 | 0,259 ± 0,041 | ПНД Ф 14.1:2:4.112-97 |
Гидрокарбонаты | мг/дм3 | 305,00 ± 18,78 | 335,50 ± 20,45 | РД 52.24.493-2006 |
Кальций | мг/дм3 | 78,16 ± 5,12 | 80,16 ± 5,25 | РД 52.24.403-2007 |
Магний | мг/дм3 | 25,32 | 23,10 | РД 52.24.395-2007 РД 52.24.403-2007 |
Железо | мг/дм3 | 0,22 ± 0,05 | 0,25 ± 0,06 | ПНД Ф 14.1:2:4.50-95 |
Погодные условия в период с 25 мая по 25 июня 2018 года были благоприятными для роста и развития как микроводорослей, фито- и зоопланктона, так и сеголетка карпа. В течение 30 дней были солнечные дни с минимальным количеством пасмурных дней и осадков.
Главным определяемым показателем в период проведения исследований для заказчика ГУПКО «Курский рыборазводный завод» был уровень растворённого кислорода (табл. 3).
Водородный показатель практически не изменялся в контрольном и опытном вариантах и был в среднем 8,1 ед. Мутность увеличивалась в контроле с 7,09 до 8,20 ЕМ/дм3, в опыте, наоборот, снижалась с 17,12 до 16,42 ЕМ/дм3. Показатели химически поглощённого кислорода (ХПК) незначительно снижались в контроле с 24,8 до 23,6 мг/дм3, в опыте — с 28,5 до 26,8 мг/дм3. Биологически поглощённый кислород (БПК5) снижался с 3,80 до 3,64 мг О2/дм3 в среднем в контрольных водоёмах, с 4,25 до 4,17 мг О2/дм3 — в среднем в опытных вариантах.
Растворённый кислород снижался в контроле с 8,94 до 7,44 мг О2/дм3 и увеличивался в опыте с 7,20 до 10,99 мг О2/дм3. Анализируя полученные результаты, следует отметить, что контрольные водоёмы в среднем перед проведением исследований имели более высокий уровень растворённого кислорода (8,94 мг О2/дм3), однако в результате применения планктонного штамма микроводоросли Chlorella vulgaris BIN удалось изменить данный показатель и превысить контрольный вариант на 48%.
Хлорид- и сульфат ионы практически не изменялись как в контроле, так и в опыте. Аммонийная форма азота снижалась в обоих вариантах соответственно с 0,14 до менее чем 0,05 мг/дм3 и с 0,18 до менее чем 0,05 мг/дм3. Можно судить о том, что аммонийный азот был в дефиците и это предположение подтвердилось через 30 дней проведения исследований. Нитриты снижались в контроле с 0,048 до 0,035 мг/дм3 и в опытном варианте — с 0,056 до 0,020 мг/дм3.
Нитрат-ион, наоборот, незначительно увеличивался в обоих вариантах соответственно с 3,42 до 3,78 мг/дм3 и с 3,44 до 3,78 мг/дм3. Содержание фосфора как в контроле, так и в опыте увеличивалось соответственно с 0,096 до 0,325 мг/дм3 и с 0,117 до 0,259 мг/дм3. Уровень гидрокарбонатов снизился в контроле на 12,2 мг/дм3 и составил через 30 дней 305,00 мг/дм3, а в опыте, наоборот, снизился с 341,60 до 335,50 мг/дм3. Содержание кальция, магния и железа в течение 30 дней исследований практически не изменилось и было в пределах 80, 16, 23,1 и 0,25 мг/дм3 соответственно.
Спустя ещё 30 дней проводился очередной отбор образцов прудовой воды в контрольных и опытных вариантах, анализы которых представлены в табл. 3.
3. Химический анализ прудовой воды после применения корма «Альголизант» (через 60 дней, 2018 г.)
Определяемый показатель | Единица измерения | Контроль (основной рацион) | Опыт (основной рацион + корм «Альголизант») | Методика измерений |
Водородный показатель (рН) | ед. | 7,74 ± 0,20 | 7,76 ± 0,20 | ПНД Ф 14.1:2:3:4.121-97 |
Мутность | ЕМ/дм3 | 10,42 ± 2,08 | 9,05 ± 1,81 | ПНД Ф 14.1:2:3:4.213-05 |
ХПК | мг/дм3 | 22,8 ± 4,6 | 22,8 ± 4,6 | ПНД Ф 14.1:2:3.100-97 |
БПК5 | мг О2/дм3 | 3,10 ± 0,81 | 3,19 ± 0,83 | ПНД Ф 14.1:2:3:4.123-97 |
Растворённый кислород | мг О2/дм3 | 5,63 ± 0,90 | 5,56 ± 0,89 | ПНД Ф 14.1:2:3.101-97 |
Хлорид-ион | мг/дм3 | 29,14 ± 3,50 | 31,16 ± 3,74 | ПНД Ф 14.1:2.4.111-97 |
Сульфат-ион | мг/дм3 | 10,44 ± 2,09 | 22,33 ± 4,47 | ПНД Ф 14.1:2.159-2000 |
Аммонийный ион | мг/дм3 | < 0,05 | < 0,05 | ПНД Ф 14.1:2:3.1-95 |
Нитрит-ион | мг/дм3 | 0,020 ± 0,004 | 0,040 ± 0,008 | ПНД Ф 14.1:2:4.3-95 |
Нитрат-ион | мг/дм3 | 4,93 ± 0,59 | 3,20 ± 0,38 | ПНД Ф 14.1:2:4.4-95 |
Фосфат-ион | мг/дм3 | 0,540 ± 0,076 | 0,296 ± 0,047 | ПНД Ф 14.1:2:4.112-97 |
Гидрокарбонаты | мг/дм3 | 329,40 ± 20,12 | 317,20 ± 19,45 | РД 52.24.493-2006 |
Кальций | мг/дм3 | 84,17 ± 5,50 | 84,17 ± 5,50 | РД 52.24.403-2007 |
Магний | мг/дм3 | 15,81 | 13,38 | РД 52.24.395-2007 РД 52.24.403-2007 |
Железо | мг/дм3 | 0,18 ± 0,04 | 0,20 ± 0,05 | ПНД Ф 14.1:2:4.50-95 |
Погодные условия в период с 25 июня по 25 июля 2018 года были неблагоприятными для роста и развития сеголетка карпа и микроводорослей. В течение 30 дней преобладали пасмурные дни с обильным выпадением осадков.
Уровень растворённого кислорода в воде снижался до 5,63 мг О2/дм3 в контрольных вариантах и до 5,56 мг О2/дм3 — в опытных. Снижению положительного влияния микроводорослей способствовало два фактора: первый — неблагоприятные погодные условия и второй — низкое содержание аммонийного азота, который является основным компонентом для их развития.
Мутность незначительно увеличивалась в контрольном варианте с 8,20 до 10,42 ЕМ/дм3, в опыте, наоборот, снижалась, как и ранее, с 16,42 до 9,05 ЕМ/дм3. Показатели химически поглощённого кислорода (ХПК) снижались и находились в контроле в пределах 22,8 мг/дм3, биологически поглощённого кислорода (БПК5) — в пределах 3,19 мг/дм3. Хлориды начали снижаться с 34,19 до 29,14 мг/дм3 в контроле и с 36,05 до 31,16 мг/дм3 — в опыте. Сульфаты снижались в контроле до 10,44 мг/дм3 и увеличивались в опыте до 22,33 мг/дм3. Аммонийная форма азота оставалась неизменной — в количестве менее 0,05 мг/дм3. Содержание нитритов снижалось в контроле с 0,035 до 0,020 мг/дм3, а в опытном варианте — увеличивалось с 0,020 до 0,040 мг/дм3.
Нитрат-ион, наоборот, незначительно увеличивался в контроле с 3,78 до 4,93 мг/дм3 и снижался в опыте с 3,78 до 3,20 мг/дм3. Содержание фосфора в контроле практически не изменялось и находилось в пределах 329,40 мг/дм3, в опыте — увеличивалось с 0,259 до 0,296 мг/дм3. Уровень гидрокарбонатов увеличивался в контроле с 305,00 до 329,40 мг/дм3, в опыте, наоборот, снижался с 335,50 до 317,20 мг/дм3. Содержание кальция увеличивалось в контроле и снижалось в опыте. Магний снижался в обоих вариантах: до 15,81 мг/дм3 — в контроле и до 13,38 мг/дм3 — в опыте. Железо незначительно снижалось в течение 30 дней: в контроле — с 0,22 до 0,18 мг/дм3 и в опыте — с 0,25 до 0,20 мг/дм3.
Результаты эксперимента показали, что корм «Альголизант» на основе микроводоросли Chlorella vulgaris BIN оказывает положительное влияние не только на уровень растворённого кислорода, но и на продуктивность сеголетка карпа (табл. 4).
4. Фактическая продуктивность сеголетка карпа с применением корма «Альголизант» (2018 г.)
Группа эксперимента | Дата зарыбления | Дата облова | Плотность посадки, тыс. шт./га | Продуктивность, кг/га |
Контроль (№ 8) | 17.05.18 | 18.09.18 | 30 | 560 |
Контроль (№ 9) | 17.05.18 | 18.09.18 | 30 | 465 |
Контроль (№ 10) | 17.05.18 | 18.09.18 | 30 | 533 |
Опыт (№ 5) | 17.05.18 | 18.09.18 | 30 | 817 |
Опыт (№ 6) | 17.05.18 | 18.09.18 | 30 | 667 |
Опыт (№ 7) | 17.05.18 | 18.09.18 | 30 | 663 |
В контрольных прудах живая масса сеголетка составила 560, 465 и 533 кг в пересчёте на 1 га, в опытных — 817, 667 и 633 кг соответственно. В среднем по контрольным (519 кг/га) и опытным (716 кг/га) прудам живая масса с применением корма «Альголизант» была выше на 27,5%.
Расчёт экономической эффективности показал, что применение корма «Альголизант» позволяет одновременно решить две важные проблемы в прудовом рыбоводстве: увеличить уровень растворённого кислорода в воде и повысить продуктивность сеголетка карпа. Затраты на 1 га пруда составили 8000 руб. за двукратное внесение корма «Альголизант». Валовая прибыль от получения дополнительной живой массы в размере 27,5% составила 35 750 руб. (с учётом цены реализации сеголетка — 130 000 руб./т). Чистая прибыль с учётом расходов составила 27 750 руб.
В экономический расчет не были включены затраты на повышение уровня растворённого кислорода или препараты от цветения водоёма, в связи с чем эффективность технологии применения микроводоросли Chlorella vulgaris BIN несомненно возрастает.
Заключение. Значение растворённого в воде кислорода в жизнедеятельности прудов как рыбохозяйственного, так и рекреационного значения очень велико, поэтому этот важный показатель необходимо систематически контролировать и при необходимости корректировать. Уровень растворённого кислорода с применением корма «Альголизант» в опытных вариантах увеличился на 48% по отношению к контрольным вариантам. С другой стороны, «Альголизант» позволил увеличить общую живую массу сеголетка карпа на 27,5%. Экономическая эффективность использования корма «Альголизант» неодинакова по различным регионам, однако в условиях Курской области положительно оценивается по четырём важным критериям: 1) удалось получить дополнительный чистый доход с 1 га в размере 27 750 руб.; 2) увеличено количество растворённого в воде кислорода на 48%; 3) водоём не цветёт; 4) отсутствует неприятный запах.
Рекомендуем использовать для искусственных и природных водоёмов различного значения корм «Альголизант» на основе планктонного штамма микроводоросли Chlorella vulgaris BIN для решения проблем с неприятным запахом, цветением, низким уровнем растворённого кислорода и продуктивностью рыбы.
Литература
- Пономарёв А. Я. Растворённый кислород как важнейший биогидрохимический показатель качества воды / А. Я. Пономарёв // Научный альманах. — 2015. — № 12–2 (14). — С.146–149.
- Graham J. L. Monitoring Recreational Freshwaters / J. L. Graham, K. A. Loftin, N. Kamman // Lakelines. — 2009. — Vol. 29. — P.18–24.
- Мокиенко А. В. Питьевая вода и водно-обусловленные инфекции (сообщение седьмое). Цианобактерии и цианотоксины / А. В. Мокиенко, Н. Ф. Петренко // Вода i водоочиснi технологiї. — 2008. — № 3 (27). — С.22–31.
- Никифоров А. Ф. Физикохимия воды и водных растворов / А. Ф. Никифоров. — Екатеринбург: ГОУ УГТУ-УПИ, 2003. — С.90–94.
- Белякова Р. Н. Виды родов Aphanocapsa и Microcystis (Cyanoprokaryota), вызывающие цветение водоёмов Северо-Запада России // Новости систематики низших растений. — СПб, 2004. — Т. 37. — С.8–21.
- Виноградова О. М. Cyanoprokaryota у гiпергалiнних мiсцезростаннях та їх адаптацiйнi стратегiї / О. М. Виноградова // Український фiтоценологiчний збiрник. Cерiя C. — 2006. — Вип. 24. — С.34–44.
- Федеральный закон «Об охране окружающей природной среды» от 10.01.2002 № 7-ФЗ.
- Волошко Л. Н. Токсины цианобактерий (Cyanobacteria, Cyanophita) / Л. Н. Волошко, А. В. Плющ, Н. Н. Титова // Альгология. — 2008. — Т. 18. — № 1. — С.320.
- Ковальчук Л. И. Гигиеническая оценка цианобактерий озёр Украинского Придунавья / Л. И. Ковальчук, А. В. Мокиенко, Д. А. Нестерова // Досягнення бiологiї та медицини. — 2014. — № 2. — С.10–14.
- Hilborn E. D. Algal Bloom-Associated Disease Outbreaks Among Users of Freshwater Lakes / E. D. Hilborn // Centers for Disease Control MMWR. — 2014. — Vol. 63. — No. 1. — P.11–15.
- Lopes V. R. Bioactivity of Benthic and Picoplanktonic Estuarine Cyanobacteria on Growth of Photoautotrophs: Inhibition versus Stimulation / V. R. Lopes, V. M. Vasconcelos // Mar. Drugs. — 2011. — Vol. 9. — P.790–802.
- Колмаков В. И. Методы предотвращения массового развития цианобактерий Microcystis aeruginosa Kutz emend. Elenk. в водных системах / В. И. Колмаков // Микробиология. — 2006. — Т. 75. — № 2. — С.149–153.
- Stewart I. Recreational and occupational field exposure to freshwater cyanobacteria -a review of anecdotal and case reports, epidemiological studies and the challenges for epidemiologic assessment / I. Stewart // Environmental Health: A Global Access Science Source. — 2006. — Vol. 5. — No. 1. — P.143–149.
- Богданов Н. И. Биологическая реабилитация водоёмов / Н. И. Богданов. — Пенза: РИО ПГСХА, 2008. — 126 с.
- Лукьянов В. А. Научно обоснованное культивирование микроводорослей / В. А. Лукьянов, А. И. Стифеев, С. Ю. Горбунова // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. — 2013. — № 9. — С.55.
- Лукьянов В. А. Микроводоросль Сhlorella vulgaris Beijer — высокопродуктивный штамм для сельского хозяйства / В. А. Лукьянов, А. И. Стифеев, С. Ю. Горбунова // Научно-методический электронный журнал «Концепт». — 2015. — Т. 13. — С. 1576–1580. — URL: http://e-koncept.ru/2015/85316.htm.
- Пат. 2192459 Российская Федерация, МПК7 C 12 N 1/12, C 02 F 3/34. Штамм микроводоросли Chlorella vulgaris BIN для получения биомассы и очистки сточных вод / Богданов Н. И.; заявитель и патентообладатель Богданов Н. И. — № 2001110341/13; заявл. 18.04.2001; опубл. 10.11.2002, Бюл. № 31. (II ч.). — 3 с.
Increasing water dissolved oxygen via Chlorella vulgaris BIN in nursery fish ponds
Lukyanov V. A.1, PhD Biol. Sc.
E-mail: lukyanov27@mail.ru
Antipov A. A.2
E-mail: antipov.alexander@mail.ru
Naumov M. M.3, Dr. Veter. Sc.
E-mail: naumovmm@rambler.ru
Shvetsov N. N.4, Dr. Agr. Sc.
Shvetsova M. R.4, PhD Agr. Sc.
1OOO “ALGOTEK”, a limited liability company under the laws of Russian Federation
170026, Russia, Tver, Komsomolskiy prospect, 5/1
2ZAO “AGROBELSERVIS”, a closely held company under the laws of the Russian Federation
308010, Russia, Belgorod, Bogdana Khmelnitskogo prospect, 137/6
3Kursk State Agricultural Academy n. a. I. I. Ivanov
305021, Russia, Kursk, Karla Marksa str., 70
4Belgorod State Agrarian University n. a. V. Ya. Gorin
308053, Russia, the Belgorod region, Belgorodskiy rayon, poselok Mayskiy (village), Vavilova str., 24
Concentration of dissolved oxygen in water directly influences development and growth of water biocoenosis. Oxygen deficiency is a common problem at fish farms where it influences fish life time and productivity as well as pond physical and chemical parameters.The experiment tested the effect of feed “Algolizant”, based on Chlorella vulgaris BIN on chemical parameters of water and carp fingerlings. It had three ponds of the conventional diet and three experimental ponds with additional application of Chlorella vulgaris BIN. Twenty l ha-1 of “Algolizant” were applied twice for two months. The feed positively affected pond physical and chemical properties and increased concentration of water-dissolved oxygen, productivity and life time of carp fingerlings. Oxygen amount increased from 7.20 to 10.99 mg О2/dm3 in the experimental ponds, while in the control ponds it decreased from 8.94 to 7.44 mg О2/dm3 or by 48%. Average carp weight made up 519 kg ha-1 in the control and 716 kg ha-1 — in the experimental variants, exceeding the former by 27.5%. Economic efficiency resulted in additional profit of 27 750 rubles from 1 ha of pond, absences of water blooming and unpleasant odour, increase of dissolved oxygen content, water clarity and fish productivity.
Keywords: Chlorella, alga growing in ponds, water biocoenosis, microalgae, dissolved oxygen, blue-green algae, trophicity, photosynthetic microorganism, water blooming, cyanobacterium, eutrophication.
References
1. Ponomarev A. Ya. Rastvorennyy kislorod kak vazhneyshiy biogidrokhimicheskiy pokazatel kachestva vody / A. Ya. Ponomarev // Nauchnyy almanakh. — 2015. — No. 12–2 (14). — P.146–149.
2. Graham J. L. Monitoring Recreational Freshwaters / J. L. Graham, K. A. Loftin, N. Kamman // Lakelines. — 2009. — Vol. 29. — P.18–24.
3. Mokienko A. V. Pitevaya voda i vodno-obuslovlennye infektsii (soobshchenie sedmoe). Tsianobakterii i tsianotoksiny / A. V. Mokienko, N. F. Petrenko // Voda i vodoochisni tekhnologiї. — 2008. — No. 3 (27). — P.22–31.
4. Nikiforov A. F. Fizikokhimiya vody i vodnykh rastvorov / A. F. Nikiforov. — Ekaterinburg: GOU UGTU-UPI, 2003. — P.90–94.
5. Belyakova R. N. Vidy rodov Aphanocapsa i Microcystis (Cyanoprokaryota), vyzyvayushchie tsvetenie vodoemov Severo-Zapada Rossii // Novosti sistematiki nizshikh rasteniy. — St. Petersburg, 2004. — Vol. 37. — P.8–21.
6. Vinogradova O. M. Cyanoprokaryota u gipergalinnikh mistsezrostannyakh ta їkh adaptatsiyni strategiї / O. M. Vinogradova // Ukraїnskiy fitotsenologichniy zbirnik. Ceriya C. — 2006. — Iss. 24. — P.34–44.
7. Federalnyy zakon “Ob okhrane okruzhayushchey prirodnoy sredy” ot 10.01.2002 No. 7-FZ.
8. Voloshko L. N. Toksiny tsianobakteriy (Cyanobacteria, Cyanophita) / L. N. Voloshko, A. V. Plyushch, N. N. Titova // Algologiya. — 2008. — Vol. 18. — No. 1. — P.320.
9. Kovalchuk L. I. Gigienicheskaya otsenka tsianobakteriy ozer Ukrainskogo Pridunavya / L. I. Kovalchuk, A. V. Mokienko, D. A. Nesterova // Dosyagnennya biologiї ta meditsini. — 2014. — No. 2. — P.10–14.
10. Hilborn E. D. Algal Bloom-Associated Disease Outbreaks Among Users of Freshwater Lakes / E. D. Hilborn // Centers for Disease Control MMWR. — 2014. — Vol. 63. — No. 1. — P.11–15.
11. Lopes V. R. Bioactivity of Benthic and Picoplanktonic Estuarine Cyanobacteria on Growth of Photoautotrophs: Inhibition versus Stimulation / V. R. Lopes, V. M. Vasconcelos // Mar. Drugs. — 2011. — Vol. 9. — P.790–802.
12. Kolmakov V. I. Metody predotvrashcheniya massovogo razvitiya tsianobakteriy Microcystis aeruginosa Kutz emend. Elenk. v vodnykh sistemakh / V. I. Kolmakov // Mikrobiologiya. — 2006. — Vol. 75. — No. 2. — P.149–153.
13. Stewart I. Recreational and occupational field exposure to freshwater cyanobacteria -a review of anecdotal and case reports, epidemiological studies and the challenges for epidemiologic assessment / I. Stewart // Environmental Health: A Global Access Science Source. — 2006. — Vol. 5. — No. 1. — P.143–149.
14. Bogdanov N. I. Biologicheskaya reabilitatsiya vodoemov / N. I. Bogdanov. — Penza: RIO PGSKhA, 2008. — 126 p.
15. Lukyanov V. A. Nauchno obosnovannoe kultivirovanie mikrovodorosley / V. A. Lukyanov, A. I. Stifeev, S. Yu. Gorbunova // Vestnik Kurskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. — 2013. — No. 9. — P.55.
16. Lukyanov V. A. Mikrovodorosl Chlorella vulgaris Beijer — vysokoproduktivnyy shtamm dlya selskogo khozyaystva / V. A. Lukyanov, A. I. Stifeev, S. Yu. Gorbunova // Nauchno-metodicheskiy elektronnyy zhurnal “Kontsept”. — 2015. — Vol. 13. — P. 1576–1580. — URL: http://e-koncept.ru/2015/85316.htm.
17. Pat. 2192459 Rossiyskaya Federatsiya, MPK7 C 12 N 1/12, C 02 F 3/34. Shtamm mikrovodorosli Chlorella vulgaris BIN dlya polucheniya biomassy i ochistki stochnykh vod / Bogdanov N. I.; zayavitel i patentoobladatel Bogdanov N. I. — No. 2001110341/13; zayavl. 18.04.2001; opubl. 10.11.2002, Byul. No. 31. (II). — 3 p.