Расчет скорости роста осетра

Нельзя спроектировать грамотную УЗВ не зная точного графика роста рыбы по дням. Только имея программу, например в Excel, можно рассчитывать количество и размеры бассейнов, общую биомассу рыбы, и количество корма скармливаемого в сутки.

В нашей программе применен новый оригинальный метод расчета суточных рационов для рыб. Расход корма при выращивании рыбы, это одна из основных задач, поэтому требует скрупулезных расчетов, чтобы затраты корма были как можно меньше. Нами были изучены известные методы расчетов, поняты их недостатки и предложены пути их преодоления.

Наибольшей популярностью в практике рыбоводства пользуются табличные методы расчета суточных норм кормления. Каждая из кормовых таблиц предназначена для определенного вида рыб и для корма, характеризующегося определенным составом и калорийностью. В таблицах определены готовые оптимальные величины суточных норм кормления (в % от массы тела рыбы) в зависимости от температуры воды. Но все это зачастую не подходят для реальной работы на УЗВ.

Таблицы составляются на основании эмпирических и расчетных данных, полученных опытным путем.

Метод Дьюэла. Наиболее распространенным и достаточно хорошо проверенным на практике является метод расчета суточной нормы кормления по специальным таблицам Дьюэла. Величина дозы устанавливается в зависимости от температуры воды и массы выращиваемой рыбы.

Метод Дьюэла очень удобен в рыбоводной практике, но не лишен недостатков. Во-первых, кормовые таблицы Дьюэла группируют рыбу на размерно-весовые категории, которые имеют весьма широкий диапазон. Например, при температуре воды 10 °С для форели массой 2—5 г рекомендуется суточный рацион в количестве 3,3 % от массы рыбы, а для форели массой 5—12 г — 2,6 %. Следовательно, рыба массой 4,9 г должна получить 3,3 % за рыба массой 5,1 г — уже 2,6 %, т.е. при небольшом изменении в массе (всего 0,2 г) резко снижается суточная доза корма (на 1,1 %). Во-вторых, таблице Дьюэла рассчитаны на корм, содержащий не менее 30—40 % сырого протеина и 2,5—3,0 тыс. ккал/кг обменной энергии. Для кормов, не отвечающих этим условиям, таблицы непригодны.

Метод Пайла. Пайл интерпретировал метод Дьюэла и повысил точность суточной нормы. При расчете суточной нормы кормления по методу Пайла используется следующая формула:

Y = {[(X –X1) (Y1 - Y2)]/(Х1 – Х2)} + Y1,

где Y— искомая суточная доза для рыбы массой X; X— средняя масса выкармливаемой рыбы; X1 — средняя масса предыдущей размерно-весовой группы (по таблицам Дьюэла); Х2 — средняя масса последующей размерно-весовой группы (по таблицам Дьюэла); Y1 — суточная доза кормленая рыбы массой X, Y2-— суточная доза кормления рыбы массой Х2.

Метод Хаскелла. В условиях рыбоводных хозяйств с постоянной температурой воды для определения суточной нормы следует использовать расчетную формулу Хаскелла. Величина суточного рациона вычисляется следующим образом:

Y= кормовой коэффициент * З * dL * 100/L,

где Y—искомая суточная доза кормления, % к массе тела рыбы; З — постоянная величина, получаемая из уравнения соотношения между массой и длиной рыбы (Р — KL , где Р — масса рыбы и К=0,0004055); L — длина рыбы, см; dL — среднесуточный прирост длины рыбы, см.

Для использования уравнения Хаскелла нужно установить среднемесячный прирост длины рыбы по данным предыдущих лет, а среднесуточный прирост определить путем деления среднемесячного прироста на количество дней месяца. Величина кормового коэффициента устанавливается из ранее полученных данных или рассчитывается теоретически, исходя из калорийности корма и концентрации протеина. Метод Хаскелла не зависит от качества рациона, поскольку калорийность корма определяется величиной кормового коэффициента.

Метод Хаскелла применим только в условиях сравнительно постоянной температуры воды, поскольку в этих условиях можно знать среднесуточный прирост. Для форелевых хозяйств с переменной температурой воды среднесуточный прирост длины форели можно ориентировочно вычислить по следующей формуле: dL = t °С/350, где t °C—средняя температура воды в данном хозяйстве, °С. Этот метод расчета среднесуточного прироста длины недостаточно точен. Для хозяйств с переменной температурой воды следует пользоваться методом Бутербафа и Виллогби.

Метод Бутербафа и Виллогби. В основе этого метода лежит теория роста форели Хаскелла, согласно которой рост форели при температуре ниже 3,7 °С незначителен и им можно пренебречь. Таким образом, если в хозяйстве среднемесячная температура воды равна 10 °С, то сумма температурных единиц в данном месяце (МТЕ) составляет 10°—3,7°=6,3°С. Температурные единицы устанавливаются отдельно для каждого месяца кормления рыбы.

Следующий этап расчета — определение количества температурных единиц (ТЕ) для получения единицы прироста длины. Для установления этой величины МТЕ данного месяца делят на прирост рыбы в данном месяце, также известный из практики хозяйства. Например, МТЕ за июнь равна 9,5, а прирост рыбы за этот месяц равен 1,1 см. Значит, потребное количество температурных единиц для получения единицы прироста (1 см) равно 9,5/1,1=8,64.

Подобный расчет выполняется для нескольких месяцев, что позволяет определить среднее количество температурных единиц (ТЕ) , необходимых для выращивания форели на единицу роста. По Хаскеллу эта величина должна быть постоянной для каждого вида форели в диапазоне температуры от 3,7 до 15 °С при условии постоянства рациона кормления. Таким образом, это значение, однажды установленное, больше не нуждается в пересчете.

Для определения среднесуточного прироста длины рыбы ожидаемое МТЕ в текущем месяце делится на количество ТЕ, наблюдаемых для прироста форели на единицу прироста (на 1 см) и на 30 дней. Формула расчета выглядит следующим образом:

dL=МТЕ ожидаемые в текущем месяце/ (ТЕ на единицу прироста * 30).

dL рассчитывается для каждого месяца.

Полученные величины среднесуточного прироста длины в данном месяце далее подставляются в описанное выше уравнение Хаскелла и таким образом находится суточная доза корма.

При достаточном навыке расчет суточной нормы кормления по методу Бутербафа и Виллогби дает надежный результат. Этот метод, по мнению специалистов, наиболее приемлем, поскольку в большинстве хозяйств температура воды непостоянная и колеблется в определенных пределах.

Метод А. Н. Канидьева и Е. А. Гамыгина. Для практического использования разработанных для полноценных гранулированных кормов А. Н. Канидьев и Е. А. Гамыгин рекомендуют специальные кормовые таблицы, составленные на основании эмпирических данных. Для их таблиц характерно уменьшение суточных норм кормления по мере роста молоди и увеличение — по мере повышения температуры воды. Однако эти измерения имеют большие различия, связанные с видовой принадлежностью рыбы.

Еще одной важной характеристикой для выращивания рыбы является скорость роста. В разных источниках она разная. Часто бывает, что нет подробных данных за каждый день, но есть выборочные значения через какой-то промежуток времени.

Программа по имеющимся нескольким данным восстанавливает весь график роста и прогнозирует будущий рост. Используется три вида аппроксимации: линейная, экспоненциальная и параболическая.

Если вы аппроксимируете скорость роста от личинок к малькам, то удобнее пользоваться экспоненциальной аппроксимацией, если вам интересна скорость роста взрослых особей, то удобно пользоваться линейной, и т.д.

В программе считаются дни от 1 до 720. Изменять можно только ячейки синего цвета.

Пример расчета

Возьмем статью д.т.н. Киселева А.Ю. "Выращивание товарного осетра в установках с замкнутым циклом водообеспечения", 1995 г. В ней есть данные роста осетра, полученные во ВНИИПРХ.

А именно: от 3 грамм, малек вырастает до 500 граммов за 180 дней, и 500 г до 1500 г тоже за 180 дней. Т.е. у нас есть три реперные точки: день 0, 180, 360; масса 3, 500, 1500.

По поводу скорости роста. Мы заранее занижаем темп роста осетра в нашем проекте. Осетр будет расти конечно быстрее. Но лучше клиента готовить к пессимистическому графику роста осетра, нежели чем к оптимистическому. Выше темп роста, значит выше урожайность, значит ниже себестоимость рыбы.

копия экрана, обрезана с низу из-за того, что очень длинная

Как вы можете видеть, эти данные введены в поля A23-B25 синим цветом.

На основании этого программа построила график роста и подсчитала массу осетра с первого дня до 720.

Но это еще не все! Если вы укажите какой у вас кормовой коэффициент для разных навесок рыб, то программа сможет подсчитать сколько надо будет скармливать корма рыбам, чтобы была такая скорость роста и такой кормовой коэффициент. В полях I30-K37 вы видите табличку. В ней вы указываете навеску рыб и кормовой коэффициент для этой рыбы. Сюда мы ввели данные все из этой же статьи. А именно при выращивании от 3 г до 500 г использовался корм ЛК-5, кормовой коэффициент 2,0-2,5; при выращивании от 500 г до 1500 г, использовался корм ЛК-5(РГМ), кормовой коэффициент 3.

Теперь посмотрим на следующею табличку, поля I39-K64. Первая колонка, это вы сами вбиваете навеску рыб, для которой вы хотите узнать суточный рацион. Вторая сам результат.

На начальном процессе выращивания вы можете видеть большой процент корма, который надо скармливать в сутки. Это значит, что параболическая аппроксимация плохо предсказывает начальный рост мальков, но зато дальше все точно!