1. Qayta aylanma akvakultura tizimlariga (RAS) umumiy nuqtai
(1) Qayta aylanma akvakultura tizimlarining xususiyatlari
Qayta aylanma akvakultura tizimlari (RAS) intensiv akvakultura asosida ishlab chiqilgan yangi akvakultura modeli bo'lib, madaniy suvning qayta aylanishi va qayta ishlatilishi bilan tavsiflanadi. An'anaviy intensiv akvakulturaning afzalliklariga qo'shimcha ravishda, RAS oqava suvlarni tozalash, suv iste'molini kamaytirish va oqava suvlarni chiqarishni minimallashtirishda katta foyda keltiradi. Suv ta'minoti tizimining optimallashtirilgan dizayni va bir nechta ob'ektlar va qurilmalarning muvofiqlashtirilgan ishlashi tufayli RAS butun madaniy suv hajmini qayta ishlashga imkon beradi. An'anaviy intensiv akvakultura bilan solishtirganda, ular haroratni nazorat qilish, atrof-muhit ifloslanishini yumshatish, kasalliklarning oldini olish va nazorat qilish uchun energiya samaradorligi jihatidan ustundir.
RAS suvni tozalash va tozalash inshootlarining kompleks majmuasidan kompleks foydalanishni talab qiladi. Ularning texnologik dizayni suyuqliklar mexanikasi, biologiya, mashinasozlik, elektronika, kimyo va avtomatlashtirish axborot texnologiyalarini o'z ichiga olgan bir nechta fanlar va sanoat texnologiyalarini qo'llashni o'z ichiga oladi. Quduq{2}}loyihalangan RAS harorat, erigan kislorod va ozuqa moddalari kabi suv sifati parametrlarini toʻliq nazorat qilish imkonini beradi va har qanday sharoitda tizimdagi suvning 90% dan ortigʻini aylanma orqali qayta ishlatish mumkin.
(2) RASning mohiyati va afzalliklari
Qayta aylanma akvakultura tizimlarining (RAS) mohiyati sanoatlashtirilgan va modernizatsiya qilingan yondashuvlar orqali suv mahsulotlari yetishtirishni qo'llab-quvvatlash va optimallashtirishdan iborat. Suv muhitini toʻliq{1}}jarayonli tartibga solish imkonini berish orqali RAS harorat, suv mavjudligi va boʻsh joy kabi tashqi cheklovlarni qisman yengib, yil davomida-koʻp-uzluksiz ishlab chiqarishga erisha oladi. Bu ishlab chiqaruvchilarga raqobatbardosh ustunlik va yuqori iqtisodiy rentabellik bilan-mavsumdan tashqari dehqonchilik va bozorga bosqichma-bosqich kirish imkonini beradi.
(3) Ishlab chiqarish samaradorligi va resurslardan foydalanish
RAS ning mukammal ishlab chiqarish ko'rsatkichlari uning yuqori darajada boshqariladigan va resurslar-samarador xususiyatlari bilan chambarchas bog'liq. Suv birligi-bo‘yicha RASda suv mahsulotlarining hosildorligi intensiv akvakulturadagi an’anaviy oqimdan-3–5 baravar va hovuz akvakulturasidan 8–10 baravar yuqori, omon qolish darajasi esa 10% dan oshadi. Bundan tashqari, veterinariya preparatlari va kimyoviy vositalardan foydalanish qariyb 60 foizga kamayadi. Samaradorlik ko'rsatkichlarining ushbu har tomonlama yaxshilanishi RASning iqtisodiy va ekologik afzalliklarini ta'minlaydi.
(4) Suvni tozalash va tizim integratsiyasi
RASda madaniy suv suvdan to'liq yoki qisman qayta foydalanish imkonini beruvchi jismoniy filtrlash, biologik tozalash, sterilizatsiya va dezinfeksiya, degasatsiya va oksigenatsiyani o'z ichiga olgan bir qator muolajalardan o'tadi. Shu bilan birga, madaniyat muhitini optimallashtirish avtomatik oziqlantiruvchilar kabi avtomatlashtirilgan uskunalar bilan birlashtirilishi mumkin, bu esa avtomatlashtirish va aqlli boshqaruv darajasini ta'minlaydi.
(5)Texnologik asoslar va asosiy xususiyatlar
RAS baliqchilik muhandisligi, mexanik uskunalar, yangi ekologik{0}}materiallar, mikroekologik tartibga solish va raqamli boshqaruv kabi ilg'or texnologiyalarni birlashtiradi. Tashqi sharoitlardan minimal ta'sir ko'rsatadigan to'liq boshqariladigan ishlab chiqarish muhiti tufayli RAS suv va erni tejash, haroratni tartibga solish uchun energiya talabini kamaytirish, barqaror parvarish sharoitlari, tezlashtirilgan o'sish sur'atlari, yuqori zichlik va ekologik toza, iflos- mahsulotlar ishlab chiqarish kabi muhim afzalliklarni namoyish etadi. Shunday qilib, RAS "21-asrning eng istiqbolli akvakultura modeli va investitsiya yo'nalishi" deb hisoblanadi.
(6) Xitoyda ishlab chiqish va qo'llash
Bugungi kunga qadar Xitoyda yirik qirgʻoq boʻyidagi viloyatlar va hatto Shinjongacha boʻlgan ichki hududlarni qamrab oluvchi 900 dan ortiq yirik{1}}RAS loyihalashtirilgan va qurilgan. Dengiz va chuchuk suv dasturlarini o'z ichiga olgan ushbu tizimlar muvaffaqiyatli tijoratlashtirilib, kutilgan ishlab chiqarish maqsadlariga erishdi va mukammal operatsion ko'rsatkichlarni namoyish etdi. Ishlab chiqarish amaliyotlari shuni tasdiqlaydiki, RAS nafaqat yuqori mahsuldorlik va ekologik afzalliklarni beradi, balki boshqa akvakultura modellari bilan solishtirganda hosil birligi uchun ishlab chiqarish xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradi.
2.Akvakulturaning qayta aylanma tizimlarining asosiy jarayonlari va texnologiyalari (RAS)
Qayta aylanma akvakultura tizimlari (RAS) sanoat muhandislik uskunalari va texnologiyalaridan keng foydalanadi. Odatda, ular qattiq zarrachalarni olib tashlash uchun texnologik birliklar va qurilmalardan iborat; to'xtatilgan zarralar va eruvchan organik moddalarni olib tashlash; ammiak va nitrit kabi toksik va zararli eriydigan noorganik tuzlarni yo'q qilish; patogenlarni nazorat qilish; ekilgan organizmlar va mikroorganizmlarning metabolizmidan karbonat angidridni olib tashlash; kislorod qo'shimchasi; va haroratni tartibga solish. Texnik jarayonlarga issiqlik izolyatsiyasi va haroratni nazorat qilish, qattiq zarrachalarni olib tashlash, eriydigan noorganik azot va fosforni olib tashlash, dezinfeksiya va sterilizatsiya, shuningdek, kislorod bilan ta'minlash kiradi.
(1) Sanoatlashtirilgan va intensiv ishlab chiqarish xususiyatlari
RAS sanoat akvakulturasining intensiv xususiyatlarini yanada yaxshilaydi, yuqori ishlab chiqarish samaradorligi va kichik erlarni egallashni ta'minlaydi, shu bilan birga er va suv resurslari cheklovlarini engib o'tadi. Yuqori{1}}kirish, yuqori{2}}mahsulot, yuqori-zichlik va yuqori{4}}samarador dehqonchilik modeli sifatida RAS Xitoyning ekologik tsivilizatsiya va barqaror rivojlanish strategiyalari bo‘yicha asosiy maqsadlariga mos keladi.
(2)Ekologik va strategik ahamiyati
RAS intensiv, samarali, energiya-tejamkorligi, chiqindilarni kamaytirish-va ekologik toza xususiyatlari bilan Xitoyda akvakulturani past-uglerod va yashil rivojlanishga aylantirish va yangilashning muhim yoʻnalishiga aylandi. Bir necha yillar davomida RAS Xitoy Qishloq xo'jaligi va qishloq xo'jaligi vazirligi tomonidan tavsiya etilgan asosiy akvakultura texnologiyasi sifatida ro'yxatga olingan.
(3)Hozirgi rivojlanish va tendentsiyalar
Hozirgi vaqtda ushbu model Xitoyda ham akademik, ham sanoat tomonidan keng e'tirof etilgan. Yangi tizim qurilishi ko'lami va umumiy dehqonchilik salohiyati so'nggi yillarda barqaror o'sib bormoqda, bu RASni Xitoyning akvakultura sanoatining kelajakdagi rivojlanish tendentsiyalaridan biriga aylantirdi.
3.Resirkulyatsiya akvakultura tizimlarini (RAS) tadqiq qilish va sanoatlashtirishga umumiy nuqtai.
(1) Xalqaro tadqiqotlar va sanoatlashtirish
Ilk tadqiqotlar va ishlanmalar
Eng qadimgi aylanma akvakultura tizimi (RAS) 1950-yillarda Yaponiyada paydo bo'lgan. Keyinchalik ko'plab mamlakatlar RAS uchun suvni tozalash va akvakultura texnologiyalari bo'yicha tadqiqotlarni boshladilar. Dastlab, bu tadqiqotlar shahar oqava suvlarini tozalash jarayonlari va akvarium{3}}tizimlariga asoslangan edi (kultura zichligi atigi 0,16–0,48 kg/m³). Biroq, bunday yondashuvlar tijorat akvakulturasining o'ziga xos talablarini-xususan, tizim xarajatlari, resurslardan foydalanish, madaniyat va tozalash suvlari hajmi o'rtasidagi nisbat va tizimning tashish qobiliyati (odatda 50-300 kg/m³) nuqtai nazaridan hisobga olinmadi. Natijada, tadqiqot harakatlari ko'plab muvaffaqiyatsizliklarga duch keldi, katta miqdordagi resurslarni iste'mol qildi va sekin rivojlandi.
Dinamik xususiyatlarni tan olish
Dastlabki tadqiqotlar RASning muhim xususiyatini ham e'tibordan chetda qoldirdi: uning dinamik tabiati. Tizim barqaror va sog'lom bo'lib qolishi uchun baliq metabolik chiqindilarining ishlab chiqarish va parchalanish tezligi dinamik muvozanatga erishishi kerak. 1980-yillarning oʻrtalariga kelib, pH, erigan kislorod (DO), umumiy azot (TN), nitrat (NO₃⁻), biokimyoviy kislorod talabi (BOD) va kimyoviy kislorodga boʻlgan talab (COD) kabi suv sifati parametrlari- toʻgʻrisida tushunchaning ortib borishi bilan suvning dinamik oʻzgarishlari ham oʻzgaruvchan edi. tizim dizayni bilan birlashtirilgan. Masalan, kislorod tanqisligi aeratsiya bilan tezda tuzatilishi mumkin, ammo nitrifikator bakteriyalarning ammiak kontsentratsiyasining oshishiga munosabati ko'pincha sezilarli darajada orqada qoladi. Shunday qilib, o'zaro ta'sir qiluvchi cheklovchi omillarni chuqurroq bilish tizimni samarali loyihalash va ishlatish uchun tobora muhim ahamiyat kasb etdi.
Dastlabki amaliyotdagi qiyinchiliklar
Ko'pgina akvakultura amaliyotchilari intensiv tizimlar orqali oqim- bo'yicha tajribaga ega bo'lgan, ammo RAS faoliyati haqida ma'lumotga ega emas edi. Natijada, ular ko'pincha chorvachilik zichligini, oziqlantirish miqdorini, oziqlantirish chastotasini va suv sifatini boshqarishni to'g'ri nazorat qila olmadilar, bu esa tizimdagi suv oqimi va materiallar aylanishida nomutanosibliklarga olib keldi va natijada operatsion nosozliklarga olib keldi. Ushbu ilmiy tushuncha va boshqaruv tajribasining etishmasligi madaniyat zichligi darajasida o'z aksini topdi: laboratoriya{3}}miqyosidagi RAS odatda atigi 10–42 kg/m³ ga erishdi, dastlabki tijorat miqyosidagi RAS esa 6,7–7,9 kg/m³ ni saqlab qoldi. Yarim asrdan ortiq texnologik taraqqiyotdan so‘ng{10}}jarayonlarni optimallashtirish, aeratsiya va kislorod bilan ta’minlash (masalan, suyuq kisloroddan foydalanish), avtomatlashtirilgan oziqlantirish va mos turlarni tanlash-zamonaviy RAS ko‘plab cheklovchi omillarni yengib o‘tdi va endi 50–300 kg/m³ gacha bo‘lgan yuqori madaniyat zichligini qo‘llab-quvvatlay oladi.
Sanoatning o'sishi va texnologik innovatsiyalar
An'anaviy suv havzalaridagi akvakultura er raqobati va atrof-muhit bosimi tufayli turg'unlikka duch kelganligi sababli, Evropa va Shimoliy Amerikadagi RAS 1980 va 1990 yillar orasida tez o'sishni boshdan kechirdi. Ushbu sanoat kengayishi texnologik yaxshilanishlar, jumladan, katta to'xtatilgan qattiq moddalar uchun bosimli va bosimsiz filtrlardan foydalanish, dezinfektsiyalash va organik moddalarni degradatsiya qilish uchun ozonlash hamda suv osti filtrlari, damlama filtrlari, o'zaro harakatlanuvchi filtrlar, aylanuvchi suyuqlik kontaklari, biofiltrlar, aylanadigan biofiltrlar kabi ko'plab biologik filtrlarni ishlab chiqish bilan birga bo'ldi. shuningdek, anaerob denitrifikatsiya birliklari. Ushbu yutuqlar bilan RAS asta-sekin etuklashdi va tijorat dasturiga kirdi.
Amerika Qo'shma Shtatlari ishi
Amerika Qo'shma Shtatlari intensiv dehqonchilik turlarining oziqlanishi va fiziologiyasi, kasalliklarning oldini olish va suvni tozalash texnologiyalari kabi sohalarni qamrab olgan fundamental va amaliy RAS tadqiqotlarida yetakchi o'rinni saqlab qoldi. AQSh RAS ning asosiy xususiyati suv sifatini nazorat qilishda ularning yuqori darajadagi avtomatlashtirish va mexanizatsiyalashdir. Kompyuter{4}}yordamidagi tizimlar erigan kislorod, pH, o'tkazuvchanlik, loyqalik va ammiak darajalarini, shuningdek, harorat, namlik va yorug'lik intensivligi kabi atrof-muhit sharoitlarini avtomatik ravishda tartibga soladi. Oʻzining ilgʻor sanoat bazasidan foydalanib, AQSH kislorod bilan taʼminlash, biologik tozalash, qattiq moddalarni olib tashlash, tasniflash va yigʻish uchun yuqori{8}}texnologik uskunalarni keng qoʻllagan. Masalan, Merilend universitetidagi Dengiz biotexnologiyalari markazi tomonidan ishlab chiqilgan eksperimental RAS tarkibida anaerob tozalash jarayonlari mavjud boʻlib, ular Daniyadagi Aquatec{10}}Solutions tomonidan ishlab chiqilgan tizimlarga oʻxshaydi.
4.Sanoatlashtirilgan aylanma akvakultura tizimlarini (RAS) rivojlantirishning muammolari va qarshi choralari.
(1) Ob'ektlar va uskunalarning etarli darajada integratsiyalashuvi
Xitoyning suvni tozalash, avtomatik oziqlantirish, dezinfektsiyalash va shamollatish uskunalari asta-sekin xalqaro ilg'or darajaga yaqinlashgan bo'lsa-da, umumiy tizim integratsiyasi etarli darajada emas. RAS uskunalarining to'liq to'plamini ishlab chiqarishga qodir yirik korxonalarning etishmasligi qurilish xarajatlari va murakkabligini oshirdi va shu bilan mahalliy asbob-uskunalarning tez rivojlanishiga to'sqinlik qildi.
(2) Ixtisoslashgan aralash ozuqani optimallashtirish zarurati
Hozirgi vaqtda Xitoyda akvafeed formulalari juda bir hil bo'lib, RAS va o'ziga xos madaniy turlar uchun mo'ljallangan maxsus ozuqaga ega emas. Bu suv tozalash tizimlarining operatsion yukini oshiradi va dehqonchilik samaradorligiga ta'sir qiladi. Muvozanatli oziqlanish, past yuvish tezligi va ozuqa konversiyasining qulay koeffitsientlari-bo‘lgan turlarga xos RAS ozuqalarini ishlab chiqish zarur.
(3) Kasalliklarning oldini olish va nazorat qilish ko'proq aniqlikni talab qiladi
Yuqori{0}}zichlik va yuqori samarali-dehqonchilik tizimdagi nomutanosiblik yuzaga kelganda kasallik tarqalish xavfini oshiradi va yopiq tizimlarda patogenlarni yo‘q qilish qiyin. Buferlash qobiliyatini yaxshilash uchun tizimni optimallashtirish kuchaytirilishi kerak, shu bilan birga tadqiqot baliq fiziologiyasi, stress reaktsiyalari, kasallikning dastlabki belgilari va kasalliklardan-ogohlantirishning samarali mexanizmlariga qaratilishi kerak.
(4) Energiya iste'moli va xarajatlarni kamaytirishning sezilarli bosimi
Qurilishga yuqori investitsiyalar va energiya sarfi RASning muqarrar muammolaridir. Energiyani tejash choralari-ham uskuna, ham tizim darajasida amalga oshirilishi kerak, jumladan, past energiya filtrlari, CO₂ olib tashlash qurilmalari, dumgʻaza suvlarini tozalash texnologiyalari, quyosh, shamol va suv-issiqlik nasoslari kabi qayta tiklanadigan energiya ilovalarini ishlab chiqish.
(5) Operatsion va boshqaruvda standartlashtirishning yo'qligi
Hozirgi vaqtda Xitoyda RAS uchun yagona texnik standartlar yoki normalar mavjud emas. Natijada, tizim dizayni, boshqaruv amaliyoti va fermerlik ko'rsatkichlari juda xilma-xil bo'lib, operatsion nosozliklar tez-tez uchraydi. Sog'lom akvakultura uchun standartlashtirilgan texnik bazani yaratish, jarayon va boshqaruv standartlarini takomillashtirish va standartlashtirilgan ishlab chiqarish uchun ko'rgazmali loyihalarni ilgari surish muhim ahamiyatga ega.
(6) Asosiy tadqiqotlarni kuchaytirish zarurati
Yuqori zichlik va oʻziga xos suv sifati sharoitida ekilgan turlarning salomatlik holati, tizimning ishlashi jarayonida bioplyonka strukturaviy oʻzgarishlari, ozuqa moddalarining aylanish mexanizmlari va qattiq zarrachalarni olib tashlash va zararsiz davolashning optimal usullari kabi bir qancha jihatlarni ilmiy tushunish hali ham yetarli emas. Bu kamchiliklar tegishli texnologiya va uskunalarni yanada rivojlantirishga to‘sqinlik qilmoqda.
(7) Kelajakdagi rivojlanish tendentsiyalari va imkoniyatlari
Ushbu qiyinchiliklarga qaramay, RAS ishlab chiqarish samaradorligi, ekologik barqarorlik va hayvonlarning farovonligi bo'yicha muhim afzalliklarni taqdim etadi. Yashil, ekologik, aylanali va samarali dehqonchilik modeli sifatida u past uglerodli rivojlanishga-gi global tendentsiyalarga mos keladi. Xitoyning baliqchilikni modernizatsiya qilish, ekologik tsivilizatsiyani rivojlantirish va uglerod neytralligi maqsadlarini tezlashtirish bilan RAS jadal rivojlanishning yangi bosqichiga kirishi kutilmoqda.