: Категория: Лососи в аквакультуре; Просмотров: 1318

испытание гнезд-инкубаторов икры кумжи (SALMO TRUTTA l.) двухъярусной конструкции в реке Улмосенйоки (бассейн Ладожского озера)

Перспективным направлением по интенсивному зарыблению рек молодью лососевых рыб считается разработка устройств и технологий, позволяющих инкубировать икру рыб в реках. Эти устройства, или гнезда-инкубаторы, с заложенной в них искусственно оплодотворенной икрой размещают на порогах и перекатах. По окончании зимнего инкубационного периода из гнезд-инкубаторов происходит самостоятельное расселение жизнестойких личинок, которые в дальнейшем ведут характерный для дикой молоди образ жизни, их рост и развитие происходит на естественной кормовой базе [Donaghy, Verspoor, 2000; Лупандин и др., 2005; Dumas, Marty, 2006; Веселов и др., 2007, 2011; Pander et al., 2009; Павлов и др., 2014].
Доставку икры к зарыбляемым порогам и перекатам рек можно осуществлять осенью, в течение 5-6 дней после ее оплодотворения на рыбопункте, либо весной в марте, до начала ледохода, когда икра, выдержанная в заводских инкубаторах, достигает стадии развития «глазок». Это определило выделение двух технологий, различающихся по продолжительности инкубации, - длинноцикловой (октябрь - конец мая) и короткоцикловой (март - конец мая). Обе технологии, как и конструкции гнезд-инкубаторов, разработанные ранее нами и другими
авторами, были апробированы на икре атлантического лосося (Salmo salar L.) и некоторых дальневосточных видов - горбуши (Oncorhyn-chus gorbuscha (Walb.)) и кеты (Oncorhynchus keta (Walb.)) [Павлов и др., 2014; Федорова, 2015]. Вместе с тем кумжа (Salmo trutta L.), воспроизводящаяся в притоках Ладожского и Онежского озер и занесенная в Красную книгу РФ (2001), представляет не меньший интерес в плане использования внезаводского метода инкубации для увеличения ее численности. Связано это с тем, что проходная и жилая формы кумжи нерестятся преимущественно в малых притоках, где заводское воспроизводство по экономическим причинам невозможно.
Цель работы - провести испытания двухъярусных конструкций гнезд-инкубаторов повышенной вместимости с заложенной в них икрой кумжи на стадии развития «глазок», получить жизнестойких личинок, способных самостоятельно расселиться в пороге реки, выявить и устранить возможные конструктивные недостатки устройств.

Материалы и методы
Испытания гнезд-инкубаторов двухъярусной конструкции проводили в р. Улмосенйо-ки (бассейн Янисъярви и Ладожского озера, 61°54'16.17" с. ш., 31°04'28.61" в. д.) по

Рис. 1. Внешний вид собранных двухъярусных гнезд-инкубаторов с двумя (А) и одним (Б) выходными патруб-
1 - корпус устройства, 2 - верхняя и нижняя инкубационная пластина, 3 - овальная лунка, 4 - покровная мембрана с двумя прорезями, 5 - икра в лунке, 6 - выходной патрубок

Рис. 2. Инкубационная пластина с заложенной икрой в овальных лунках со стороны мембраны (А) и со стороны защитной сетки (Б)
короткоцикловой технологии. Инкубаторы устанавливали на галечный грунт на предпорого-вом участке с поверхностной скоростью течения 0,5 м/с и глубиной 0,65 м. 2 апреля 2015 г. на частной форелевой ферме «Суйстамо» была получена икра кумжи на стадии развития «глазок». На этой стадии эмбрионы не чувствительны к встряске и их можно транспортировать к реке. Икра была заложена в двухъярусные гнезда-инкубаторы, имеющие конструктивные отличия от предыдущих испытанных нами устройств [Веселов и др., 2007, 2011]. Отличия заключаются в том, что в корпусе устройства закрепляются две инкубационные пластины, расположенные одна над другой, и в каждую из них закладывается в два раза больше икринок - по 300 шт. Увеличенное количество икры обеспечено за счет продолговатых лунок на 5-7 икринок и оптимизации их расположения в инкубационной пластине. В собранное гнездо помещается до 600 икринок. Принцип работы гнезд основан на промывании икры в лунках струйками воды с низкой скоростью течения. Естественно очищенная подрусло-вая вода поступает из донного водозаборника. Всего было установлено пять устройств. В четырех гнездах для каждой инкубационной пластины имеется свой выходной патрубок и своя накопительная камера (рис. 1, А). Расселение личинок из них происходит так же, как и в прежних конструкциях, через выходные патрубки. В пятом гнезде устроен лишь один выходной патрубок, который должен обеспечить выход личинок сразу из двух инкубационных пластин наружу (рис. 1, Б). Здесь вылупившиеся и поднявшиеся на плав личинки из нижней пластины, как предполагается, должны проплыть через верхнюю пластину (для этого имеется сквозное овальное отверстие) и далее собраться
в верхней накопительной камере вместе с личинками из верхней инкубационной пластины. Пластины отличались по количеству прорезей в покровной мембране, которой закрывалась сверху каждая лунка. На двух из них имелось по две прорези, на трех - по три. Снизу лунки закрыты защитной сеткой, предотвращающей выпадение эмбрионов. Выклюнувшиеся и окрепшие за счет постепенного использования желточного мешка личинки открывали лепестки мембраны и оказывались в одной из накопительных камер. Здесь происходило их дальнейшее развитие до завершения эндогенного питания. В конце этого периода увеличивается двигательная активность личинок, и они выплывают из устройства через патрубок наружу, где расселяются в придонном межгалечном пространстве дна реки и переходят на экзогенное питание.
результаты и обсуждение
Пять гнезд-инкубаторов двухъярусной конструкции с заложенной икрой кумжи на стадии развития «глазок» были установлены 2 апреля 2015 г. перед порогом в р. Улмосенйоки (рис. 2). Температура воды была 0,2 °С.
Контрольная проверка устройств проведена 5 июня, когда температура воды достигла 14,5 °С. Во всех пяти гнездах-инкубаторах были обнаружены личинки кумжи.
В четырех гнездах-инкубаторах с двумя выходными патрубками в каждой накопительной камере верхнего яруса найдено от 5 до 11 экз. жизнеспособных личинок кумжи, полученных от 300 заложенных икринок (рис. 3, А). Остальные личинки уже покинули гнезда через выходной патрубок. Здесь же в лунках инкубационной пластины обнаружены погибшие икринки в количестве 1-6 шт. В нижнем ярусе конструкций

Рис. 3. Оставшиеся в верхней накопительной камере несколько личинок кумжи (показаны стрелками) после выхода их основного количества в реку (А) и погибшие личинки из нижней накопительной камеры, которые не смогли самостоятельно выйти через патрубок (Б)
с двумя выходными патрубками выклюнулось более 90 % эмбрионов, однако около половины из них не смогли найти выходной патрубок и погибли. Эти личинки были найдены в накопительной камере с почти рассосавшимися желточными мешками (рис. 3, Б).
В одном гнезде-инкубаторе с одним общим выходным патрубком, расположенным в верхней части накопительной камеры, также успешно была проинкубирована икра. Погибших икринок в лунках верхней пластины было всего 5 шт., а не успевших выйти наружу личинок -8 экз. Однако в лунках нижней инкубационной пластины погибло до 50 не выклюнувшихся эмбрионов. Около 250 личинок в нижней инкубационной пластине не смогли подняться в верхнюю накопительную камеру и также погибли.
Как положительный результат отметим, что во всех пяти гнездах-инкубаторах получены личинки кумжи. Однако их самостоятельный выход наружу из нижних накопительных камер был затруднен или невозможен. В лунках осталось больше погибших эмбрионов, чем в верхней пластине. В этом случае необходимо усилить проточность нижней инкубационной пластины и накопительной камеры, а также увеличить диаметр нижнего выходного патрубка с 10 до 15 мм. Следует сбалансировать проточность верхней и нижней инкубационной пластины.
В ходе испытания выявлены и другие конструктивные недостатки гнезд-инкубаторов. Например, было затруднительно дозировать в продолговатую лунку точное количество икры (5 или 7 шт.). Между верхней и нижней инкубационными пластинами должны быть стойки, которые позволят ровно и быстро собрать два яруса конструкции после загрузки икры.
По-видимому, необходимо использовать затенение устройства, т. к. без него ускоряется созревание личинок и может быть преждевременный (до появления естественной кормовой базы) выход их наружу.
К преимуществам испытанной конструкции гнезда-инкубатора относится большая вместительность - до 600 икринок (по 300 шт. на одну пластину); увеличение скорости загрузки икры, что особенно важно для максимального сокращения времени контакта икры с воздухом и избегания температурного шока при разнице ее значений в воде и воздухе; загружать икру через три прорези в одной мембране предпочтительнее, чем через одну или две, т. к. это влияет на равномерное заполнение вытянутой лунки икрой.
Испытания двухъярусных гнезд-инкубаторов в р. Улмосенйоки проводили по короткоцикло-вой технологии [Павлов и др., 2014]. В данном случае она была предпочтительна, т. к. икру до стадии «глазок» выдерживали на расположенной рядом ферме «Суйстамо» (оз. Янисъярви, залив Улмалахти), ведущей работу по поддержанию маточного стада ладожской кумжи. На ферме регулярно проводили изъятие погибших эмбрионов, и в результате в устройства были загружены жизнеспособные эмбрионы. Эта технология незаменима при зарыблении труднодоступных рек и притоков, доставку икры на которые осуществляют с использованием снегоходов. Гнезда-инкубаторы устанавливают в пропиленные во льду майны или промоины на выбранные еще осенью площадки, на которых не происходит «перепахивания» грунта при весеннем ледоходе.
Ранее короткоцикловая технология была успешно апробирована нами в 2008 и 2011 годах
0
на реках Суна и Лижма (бассейн Онежского озера), где выход личинок пресноводного лосося составил 95-97 % [Веселов и др., 2011, 2013]. В эксперименте учитывали, что наиболее критичный период инкубации икры связан с переходом зимней межени в паводковый режим, когда поступающая внутрь вода может существенно насыщаться губительными для эмбрионов взвесями детрита, ила или минеральными частицами [Казаков, 1982]. Однако в нашем случае частицами ила плотно покрывалась мембрана в нижней инкубационной пластине, но это не мешало выходу личинок кумжи. В связи с этим необходимо увеличить размеры поддона - нижней части устройства, где будут скапливаться частицы ила и песка.
Разработанные нами устройства с одним или двумя ярусами ориентированы в основном на одиночный способ установки - без крепления на единой раме. Испытания в реках показали, что они устойчивы к паводкам, т. к. находятся между возвышающимися валунами, и удобны для использования в порогах рек с неровным рельефом дна. Обычно их выставляют по 15-50 шт. на небольшом участке порога, площадь которого варьирует от 1,5 до 6 м2 [Веселов и др., 2013; Федорова и др., 2015].
В местах установки гнезд скорость течения у поверхности воды должна быть в пределах 0,6-0,9 м/с, а глубина составлять 0,6-0,9 м. Такие показатели типичны для естественных нерестовых участков кумжи и лосося. При колебании уровня воды в реке это позволяет избежать обсыхания или промерзания гнезд в зимнюю межень [Смирнов, 1979; Tonina, Buff-ington, 2009].
Конструкции гнезд-инкубаторов могут быть ориентированы на русловое или подрусловое водное питание, что определяется чистотой воды в реке в межень и в паводок. В первом случае вода в устройства поступает непосредственно из речного потока, и тогда обычно используются сменные фильтры [Brenner, Schneider, 2005], а во втором - из подруслового потока в галечном грунте с глубины 7-12 см, как в естественных нерестовых гнездах лососевых рыб [Павлов и др., 2014]. В этом случае за счет естественной фильтрации воды в грунте поступление взвеси внутрь устройства резко снижено.
В устройствах, разрабатываемых для рек, где нет устойчивого ледового покрова, например, для умеренного климата европейских стран, чаще всего используют русловой тип питания. В этом случае внутрь инкубаторов, установленных в реках, попадают губительные для эмбрионов частицы ила или детрита,
поэтому их необходимо периодически обслуживать, заменяя фильтры и удаляя погибших личинок [Brenner, Schneider, 2005]. В условиях сурового климата Северо-Запада России обслуживаемые устройства непригодны, т. к. невозможно их поднимать в период ледостава. В связи с этим, а также по причине снижения трудозатрат, предпочтительнее использование необслуживаемых устройств, запитанных на естественно очищенном подрусловом потоке [Лупандин и др., 2005; Веселов и др., 2011, 2013; Федорова и др., 2015].
Наш опыт показывает, что при использовании оцинкованной стали или медных трубок и соединений в инкубационных устройствах выживаемость эмбрионов не превышает 1525 %, а в некоторых случаях (р. Умба, 2005 г., использована оцинкованная сталь) наблюдается стопроцентная гибель. Материал изготовления гнезд-инкубаторов должен быть биоинертным. Например, подходит пищевой пластик - полиэтилентерфталат (PET) и экологически чистая нержавеющая пищевая сталь 18/10 (12х18Н10Т). Пластиковые конструкции значительно дешевле металлических, однако они требуют наличия грузового пояса, обеспечивающего придавливание к грунту. Гнезда из обоих материалов пригодны для многократного использования.
В настоящее время нами разрабатываются конструкции гнезд-инкубаторов, в которых для создания благоприятных гидравлических условий используется подрусловой поток, поступающий из придонного или выносного водо-заборника. Предпочтительно, если устройства с донным водозабором частично заглублены в грунт. Выносной водозаборник закапывается полностью на глубину 10-20 см впереди инкубатора, соединенного с ним гофрированной трубкой. Проведенные испытания на реках Лососинка, Суна, Лижма (бассейн Онежского озера), Умба, Индера (бассейн Белого моря) показали перспективность данного направления. В результате был предложен ряд новых устройств, на которые получены патенты РФ [Павлов и др., 2010а, б, 2013, 2014 и др.]. В каждом последующем гнезде использовались удачные элементы от предыдущих инкубаторов. В результате в конструкции с выносным водозаборником эффективность инкубируемой икры достигала 94-97 %, а с придонным водо-заборником - до 98 %. В первом устройстве для прикрытия икры в лунках использовалась покровная галька [Веселов и др., 2013], а во втором - специальная лепестковая мембрана. Такого типа лепестковая мембрана была использована и в двухъярусных конструкциях на
<95)
р. Улмосенйоки. Оба способа покрытия икры позволили сохранить ее и эмбрионы в лунках до выхода личинок, обеспечивая постоянную проточность - доставку кислорода и вынос метаболитов [Павлов и др., 2014]. В каждый из испытываемых инкубаторов закладывалось от 96 до 130 икринок, что оптимально при быстрой загрузке икры, препятствующей ее обсыханию или обморожению (при температуре ниже нуля) перед установкой на дно реки.
Вместе с тем результат искусственной инкубации икры, как лосося, так и кумжи, в естественных условиях остается в значительной степени зависим от выбора конкретной реки. Опыт показывает, что реки, зарегулированные оли-готрофными водоемами, предпочтительнее, т. к. вода в них чище даже в период паводка и пик гидрографа, сглаживаемый озерами, не создает поток разрушительной силы, размывающий дно на нерестово-выростных участках. В озерно-речных системах в весенний период чаще всего не происходит перепахивания дна льдом и разрушения гнезд-инкубаторов.
Заключение
Проведенные испытания показали, что гнезда-инкубаторы с ярусным расположением инкубационных пластин и лунками на 5-7 икринок значительно эффективнее по емкости закладываемой икры, чем одноярусные устройства. Покровная мембрана с прорезями, приклеенная к продолговатым лункам, также хорошо сработала - личинки раскрывали лепестки и оказывались в верхней накопительной камере, откуда они после рассасывания желточного мешка свободно расселялись в реку. В целом эффективность выклева личинок составила 9295 %, однако выход их из гнезд не превышал 70 %.
Недостатком конструкции следует признать выходной патрубок нижнего яруса - его расположение снижало проточность и затрудняло расселение личинок. По-видимому, следует увеличить диаметр нижнего выходного патрубка и проточность нижней инкубационной пластины за счет большего поступления воды в во-дозаборник и частичного перераспределения ее внутри устройства, например, с помощью пластины-отбойника.
Таким образом, результаты испытаний позволяют рекомендовать для внезаводско-го воспроизводства кумжи гнезда-инкубаторы обтекаемой уплощенной формы. Предпочтительно, чтобы они были диаметром 15-30 см и высотой не более 7-9 см. Этим
обеспечивается простота установки инкубаторов, их сохранность при ледоходе, защита и устойчивость на неровном дне в паводки.
Использование подруслового водного питания позволяет в течение всего периода инкубации омывать икринки естественно очищенным потоком и сделать конструкции необслуживаемыми. Как показали испытания на реках Индера, Пистойоки, Суна, Лижма, Лососинка и Улмосенйоки, именно такое водное питание, а также расположение икринок в индивидуальных или групповых лунках с покровной галькой или мембраной гарантируют высокий процент (более 9 %) выклева и выхода в естественную среду личинок лососевых рыб [Веселов и др., 2011, 2013; Павлов и др., 2014]. В дальнейшем следует продолжить поиск оптимальной системы конструкции водозаборника подруслового потока. Необходимо провести гидравлические испытания устройств в лаборатории с целью усовершенствования внутренней схемы про-точности устройства, разработать методы быстрой загрузки икры в гнезда-инкубаторы, а также способы их установки на речное дно без применения специальных средств крепления и водолазного снаряжения.
Гнезда-инкубаторы планируется использовать при восстановлении численности популяций и воссоздании стад лосося и кумжи в реках с критически низким количеством производителей или с утраченными популяциями.