اتحادیه تولید و تجارت آبزیان ایران
تابستان ۱۴۰۳
فهرست مطالب
۱.۲. شبیهسازی آزمایشات میدانی.
۲.۳ شاخص و روشهای اندازه گیری.
۲.۴ تجزیه و تحلیل اقتصاد پرورش P. vannamei تحت شیوههای مختلف..
۲.۴.۱ نسبت سود به هزینه (UBCR)
۲.۴.۲ نسبت افزایشی حاشیه سود (IBCR)
۱.۳. مقایسه پارامترهای کیفی آب در شرایط شبیه سازی شده
۳.۱.۲. pH و پتانسیل اکسیداسیون.
۳.۱.۵. متابولیتها و مواد مغذی.
۳.۲. مقایسه پارامترهای کیفی آب در شرایط مزرعه
۴.۲ اقتصاد سیستمهای ژئوممبران و خاکی.
فهرست اشکال
عنوانصفحه
شکل ۲- تغییر ظرفیت اکسیداسیون در طول روزهای پرورش(DOE) در استخرهای پوششدار و خاکی.
شکل ۳- روند قلیاییت کل و سختی کل آب در شرایط ژئوممبران و خاکی (میانگین ۳ تکرار ± انحراف معیار)
شکل ۴- تغییر در غلظت مواد غذایی آب بین شرایط آستر و خاکی(میانگین ۳ تکرار ± SD)
شکل ۵- سرعت رشد میگو در شرایط ژئوممبران و خاکی (میانگین ۳ تکرار ± SD)
فهرست جداول
جدول ۲- تأثیر قلیاییت کل بر pH آب (تغییرات در طول دوره پرورش)
چکیده
پرورش میگو و صادرات آن همزمان با تقاضای جهانی برای غذاهای دریایی غنی از پروتئین، در هند به سرعت در حال رشد است. آبزیپروران همیشه به دنبال فنآوریهای جدیدتر و شیوههای پرورش کم خطر با سوددهی پایدارتر هستند. یکی از روشهایی که در سالهای اخیر رواج یافته است، پرورش پنائوس وانامی در استخرهای ژئوممبران آبهای شور و لب شور است. هدف مطالعه ما درک تفاوت پارامترهای فیزیکوشیمیایی بین استخرهای ژئوممبران و خاکی در آزمایشهای شبیهسازیشده و مطالعات میدانی و مزایای اقتصادی آن است. استخرهای خاکی نوسانات pH کمتری نسبت به مخازن آستردار نشان میدهند، زیرا خاک به عنوان یک بافر در برابر تغییرات pH عمل میکند. تمایزهای کلیدی در استخرهای ژئوممبران شامل متابولیتهای کمتر و مواد غذایی بالاتر بود که منجر به یک محیط سالمتر میشود. این موضوع با بار کمتر بیماری vibrio در استخرهای آستردار تکمیل شد و نشان داده شد که ژئوممبران خطر بیماریها را به طور قابل توجهی کاهش میدهد. از سوی دیگر در استخرهای خاکی، ۱۲.۵ درصد نرخ بقا و ۹ درصد نرخ رشد بیشتر نسبت به استخرهای ژئوممبران مشاهده گردید. از نظر اقتصادی، ژئوممبران هزینه سرمایه اولیه را افزایش میدهد و درآمد پرورش به دلیل نرخ بقا و نرخ رشد پایین تر استخرهای آستردار کمتر است. با این حال، این کاهش سودآوری با ایجاد امکان دفعات بیشتر پرورش در سال و کاهش زمان بین دورههای پرورشی جبران شد. تجزیه و تحلیل اقتصادی میانگین دادههای پرورش، مزیت اقتصادی پرورش در استخرهای آستردار را نسبت به استخرهای خاکی با نسبت هزینه سود افزایشی ۲.۱۵ نشان داد. در نهایت، انتخاب پرورش ژئوممبران در مقابل پرورش خاکی، به سرمایه گذاری و پتانسیل ریسک آبزیپرور بستگی دارد.
واژگان کلیدی
اقتصاد، استخرهای ژئوممبران و خاکی، پرورش میگو، کیفیت آب
تقاضای روزافزون برای غذاهای دریایی غنی از پروتئین در سراسر جهان منجر به افزایش آبزی پروری دریایی در چند سال اخیر شده است. به لحاظ دارابودن خط ساحلی طولانی، پتانسیل برای پرورش و صادرات میگو در هند بسیار زیاد است. با معرفی میگوی پای سفید اقیانوس آرام، Penaeus vannamei در دهه گذشته، پرورش میگو به عنوان یکی از سریع ترین بخش های صادراتی در هند توسعه یافته است. تولید میگوی هندی در حال حاضر نزدیک به ۵۹۲.۲۷۵ تن برای همه گونه ها است که تقریباً ۴/۸۳ درصد آن P. vannamei است. هند ۱.۲ میلیون تن غذای دریایی به ارزش بیش از ۵.۹۶ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۰-۲۰۲۱ صادر کرد. میگوی منجمد حدود ۵۱.۳ درصد از غذاهای دریایی صادر شده از این کشور به ارزش بیش از ۴.۴ میلیارد دلار را تشکیل می دهد. در این مورد،P. vannamei با ۸۳ درصد به دلیل نقاط قوت ذاتی خود یعنی نرخ رشد بالا، بقای بیشترو توانایی پرورش در طیف وسیعی از شوریها، سهم عمدهای داشت. (https://mpeda.gov.in/?page_id=5581) از آنجایی که تقاضای جهانی برای میگو به طور تصاعدی رشد میکند، برای رفع شکاف عرضه و تقاضا باید سطح زیر کشت افزایش داشته باشد و یا بهرهوری از طریق انطباق پرورش و شیوههای مدیریتی نوآورانه، بهبود یابد.
خصوصیات آب و خاک و تعامل آنها با یکدیگرنقش حیاتی برای تولید اقتصادی پایدار میگو دارد. منبع آب ممکن است در برخی از مکانها به راحتی قابل دسترس باشد اما ویژگیهای خاک ممکن است در آن منطقه خاص مطلوب و مناسب نباشد. ویژگیهای خاک مانند بافت و خواص فیزیکو شیمیایی نقش مهمی در افزایش بهره وری و همچنین کاهش خطر دارد. بافت خاک بر ظرفیت نگهداری آب، غنیسازی مواد غذایی و محتوای مواد آلی تأثیر میگذارد و در نتیجه نقش کلیدی در حفظ سلامت استخر دارد. استخر های ساخته شده در خاک های شنی آب را به خوبی در خود نگه نمیدارند و نیاز به آب زیاد خواهد بود. خاک های آلی به سطح اکسیژن بالایی نیاز دارند و هزینههای بیشتری را برای هوادهی تحمیل میکنند. خاک غنی ازpyrite[۱] تمایل به ایجاد pH پایین در طول پرورش دارد (Ranjan & Boyd, 2018). خاک لوم ( نوعی خاک حاصلخیز از خاک رس و ماسه حاوی هوموس) رسی شنی و خاک لومی رسی از مناسبترین انواع خاک برای آبزیپروری محسوب میشوند.
[۱] پیریت (Pyrite) یک کانی متشکل از سولفید آهن با ترکیب شیمیایی (FeS۲) ، شامل ۴۶.۶۷ درصد آهن و ۵۳.۳۳ درصد وزنی سولفور است که در واقع مهمترین شکل معدنی سولفید آهن است. پیریت دارای جلایی فلزی و وزن مخصوصی بالا و با رنگهایی چون زرد برنجی یا خاکستری مایل به زرد است. نسبت به دیگر کانیهای فلزی زرد دیگر سختتر بوده و دارای رنگ خاکه سیاه و معمولاً رنگ سبز است.
به طور معمول در یک سیستم آبزی پروری، نیتروژن هم به عنوان یک ماده مغذی و هم به عنوان یک متابولیت عمل میکند (Burford & Lorenzen, 2004) که عمدتاً از خوراک مصنوعی که حاوی محتوای پروتئین در محدوده ۱۳ تا ۶۰ درصد (۲ تا ۱۰ درصد نیتروژن) است نشات میگیرد (Stickney, 2005). با این حال، بازیابی نیتروژن و فسفر در زیست توده میگو به ترتیب حدود ۲۵ درصد از نیتروژن خوراک و حدود ۲۳ درصد از فسفر خوراک است (Avnimelech, 1999). خوراک استفاده نشده، مدفوع و محصولات حاصل از فعالیت متابولیک حیوانات در کف استخر مینشیند و بر سلامت استخر تأثیر میگذارند (Davis & Arnold, 1998).
به طور سنتی میگو در استخرهای خاکی پرورش داده میشود که در آن به طور مداوم مواد شیمیایی و بیولوژیکی خاک و آب در تعامل هستند و خاک مواد معدنی را تأمین و جذب میکند و به عنوان یک مخزن برای مواد مغذی عمل میکند. با این حال، استخرهای خاکی به دلیل تجمع رسوب در پرورش و خطر ابتلا به بیماریها، مستعد کیفیت پایین هستند. از این رو، همواره به دنبال روشهای پرورش جایگزین برای کاهش خطر بیماریها، افزایش تولید، کاهش هزینه و بهبود اقتصادی پایدار بودهایم.
اخیراً آبزیپروران پرورش P.vannamei را در انواع اسخرهای پوشش دار آغاز کردهاند (López et al., ۲۰۰۲; Pruder et al., ۱۹۹۲). مطالعات زیادی نشان داد که از نظر فنی استخرهای ژئوممبران در پرورش P. vannamei در خاک هایی که با بیماری و مشکلات اسیدیته مواجه هستند موثر بوده (Anonymous, 2001) و عملکرد بهتری نسبت به استخرهای خاکی دارند (Moss, 1995; Prawitwilaikul et al., ۲۰۰۶) و بهترین و مقرون به صرفه ترین نتایج را در آبزیپروری به ارمغان میآورند (Ranjan & Boyd, 2018). از آنجایی که P. vannamei در ستون آب تغذیه میکند و گونهای نقب زن (حفر کننده) نیست (Wassenberg & Hill, 1994)، برای گرفتن خوراک در کل منطقه حرکت میکند. همچنین نگهداری از کف استخرهای آستردار در مقایسه با استخرهای خاکی آسانتر و موثرتر است (Boddeke, 1983).
از آنجایی که پرورش در استخرهای پوشش دار در حال افزایش است، مطالعه و مقایسه پویایی کیفیت آب استخر در هر دو شیوه پرورش میگو برای ابداع شیوههای مدیریتی مناسب ضروری است. مطالعات زیادی برای مقایسه این دو روش پرورش از نظر اقتصادی و ویژگیهای آب انجام نشده است. هدف مطالعه ما ارزیابی سلامت استخر در استخرهای آستردار از نظر پارامترهای کیفی آب همراه با بقا، تولید و مزایای اقتصادی میگو و مقایسه با استخرهای خاکی در هر دو آزمایش شبیه سازی شده از طریق تحقیقات میدانی و مطالعه مزرعه میباشد. نتیجه این مطالعه، توصیه معیارها و ضوابط استفاده از استخر های آستردار همراه با مزایای آن است.
برای بررسی تأثیر استخرهای پوششدار بر خواص آب و مقایسه با استخرهای خاکی در پرورش P. Vannamei ، سه استخر آستردار و سه استخر خاکی در مزرعه آبزیپروری انتخاب گردید. از آنجایی که پرورش در استخرهای آستردار توسط آبزیپروران در آب با شوری پایین انجام می شود، تأثیر استخرهای آستردار در شرایط آب با شوری بالا با سه تکرار تحت آزمایش شبیه سازی و مطالعه قرار گرفت.
۱.۲. شبیهسازی آزمایشات میدانی
برای درک تفاوت در دینامیک مواد غذایی و سایر خواص فیزیکوشیمیایی بین استخرهای آستردار و خاکی، آزمایش شبیه سازی شده در مخازن ۵۰۰ لیتری پلاستیک تقویت شده فایبر گلاس (FRP) تحت شوری ۲۵ ppt در سه تکرار انجام شد. برای شبیه سازی وضعیت استخر خاکی، ۲۵ کیلوگرم خاک لوم رسی شنی در مخازن ۵۰۰ لیتری اضافه شد. برای شرایط استخر آستردار، مخازن با ورق HDPE مقاوم در برابر نور UV 250 GSM پوشانده شدند. تمام مخازن آستردار و خاکی با میگوی سایز /۴۰ گرم P. vannamei با تراکم۶۰ قطعه در متر مربع ذخیره شدند. در طول دوره آزمایشی ۵۰ روزه،اکسیژن محلول آب در سطح بیش از ۵.۰ ppm با کمک هفت دستگاه هواده پارویی مدل ۲.۰ HP ثابت بود. هیچ تعویض آبی در طول آزمایش انجام نشد. با این حال، سطح آب با افزودن آب با شوری لازم برای جبران هدررفت آب ناشی از تبخیر حفظ شد. در طول آزمایش، میگوها با خوراک Vanameiplus شرکت ICAR-CIBA دو بار در روز به میزان ۴.۰ درصد وزن بدن تغذیه شدند. نظارت بر آبزیان در این مطالعه مطابق با قوانین فعلی رفاه حیوانات در هند و مطابق با دستورالعملهای CPCSEA بود (کمیته کنترل و نظارت بر آزمایشات حیوانی، وزارت شیلات، دامپروری و لبنیات، دولت هند).
۲.۲ مطالعات میدانی
سه استخر هر کدام در شرایط خاکی و آستردار به مساحت ۱ هکتار با شوری ۵/۰ ppt در منطقه Kanchipuram انتخاب شدند و عمق آب در طول دوره کشت ۸۸ روزه در حدود ۱ متر حفظ شد. استخرهای پوشش دار تحت مطالعه با مواد پوششی ۲۵۰ GSM HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا) پوشانده شدند، این پلی اتیلن، به دلیل به کار رفتن مواد ضد اشعه ماوراء بنفش در ترکیباتش، میتواند در برابر آسیبهای ناشی از نور UV مقاومت کند. ترکیبات HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا:
High-density polyethylene) منعطف هستند و میتوانند به راحتی در حین نصب به هم ذوب یا چسبانده شوند و ماندگاری حدوداً ۵ ساله است.
پنائوس وانامی در هر شش حوضچه با تراکم m۲/۶۰ و تبادل آب صفر، ذخیره شدند. میگوها با جیره حاوی ۳۶ درصد پروتئین و ۵ درصد چربی در طول پرورش تغذیه شدند و مواد معدنی بر اساس نیاز مصرف شد. در ۴۰ روز اول پرورش، آگرمین، مکمل معدنی غنی شده با آمینواسیدها به میزان ۶۰ کیلوگرم در هفته و متعاقباً از مخلوط معدنی واترمین با ۳۰ کیلوگرم در هفته تا پایان دوره پرورش استفاده شد. Agrimin Forte به میزان ۱۰ گرم بر کیلوگرم با خوراک مخلوط شد و از روز ۳۸ به بعد بر اساس نیاز استفاده گردید. در تمام استخرها، مکمل تخمیری (سبوس برنج، آرد گندم، شکر زرد، کره بادام زمینی هر کدام به مقدار ۱۰ کیلوگرم و ۲۵۰ گرم مخمر در ۲۵۰ لیتر آب مخلوط شدند و به مدت ۷۲ ساعت، تخمیر صورت گرفت) برای تحریک رشد بلوم استفاده شد.
۲.۳ شاخص و روشهای اندازه گیری
در آزمایش شبیه سازی شده هر روز در ساعت ۱۰ صبح، pH، شوری، دما، DO، redox [۲]و مرگ و میر تا مدت ۳۵ روز بررسی شد. متابولیت ها، مواد مغذی، مواد معدنی، قلیائیت کل و سایر پارامترها در فواصل ۱۰ روزه اندازه گیری گردید. نمونهها در فواصل دو هفتهای از مزرعه جمعآوری و برای تعیین کمیت پارامترهای کیفیت آب مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
[۲] واکنشهای اکسیداسیون – احیا، که معمولاً به عنوان واکنشهای ردوکس شناخته میشوند، واکنشهای انتقال الکترون از یک ترکیب به ترکیب دیگر هستند.
دما و DO (اکسیژن محلول در آب) با استفاده از یک اکسیژن متر محلول نوری (YSI Pro ODO, Yellow Spring Instruments)، و مقدار pH با استفاده از pH متر (PSH-3C, INESA Instrument)، اندازه گیری شد. قلیاییت کل و سختی کل همانطور که در APHA (2017) توضیح داده شده تعیین گردید. پارامترهای مغذی آب و متابولیت هایی مانند -N نیترات، N -آمونیاک، -N نیتریت و P-واکنش پذیر با روشهای استاندارد مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند (Strickland & Parsons, 1972). pH خاک و هدایت الکتریکی طبق جکسون (۱۹۷۳) و کربن آلی با روش هضم مرطوب کرومیک اسید اندازه گیری شد (Walkey & Black, 1934) .وزن میگوها در فواصل زمانی متناوب اندازه گیری گردید.
۲.۴ تجزیه و تحلیل اقتصاد پرورش P. vannamei تحت شیوههای مختلف
برای ارزیابی اقتصادی بودن پرورش P. vannamei در استخرهای خاکی و آستردار، جزئیات مربوط به هزینه نهادهها و درآمد حاصل از تمام استخرهای انتخاب شده جمع آوری شد. هزینههای ثابت شامل هزینه آماده سازی استخر، مواد ژئوممبران، هواده، ژنراتور میباشد. هزینه های متغیر شامل هزینه لارو، خوراک، افزودنی های شیمیایی، برق، سوخت و نیروی کار است. در برآورد درآمد، تراکم ذخیرهسازی، بقا، تولید و قیمت فروش در نظر گرفته شد. بازده خالص نیز بر اساس ما به التفاوت درآمد حاصله از مجموع هزینههای ثابت استهلاکات و هزینههای متغیر محاسبه گردید.
روشهای مختلفی برای تجزیه و تحلیل تعیین سودمندترین گزینه در بین روشهای موجود وجود دارد. انواعی که برای تجزیه و تحلیل حاضر انتخاب شده اند عبارتند از، نسبت هزینه سود تنزیل نشده (UBCR) و نسبت هزینه سود افزایشی(IBCR).
۲.۴.۱ نسبت سود به هزینه (UBCR)
این فرمول، نسبت سود به هزینههای سیستمهای آبزیپروری را نشان میدهد. این فرمول شامل جمع بندی کل سود یک سیستم آبزیپروری طی یک سال و تقسیم آن بر کل هزینههای سالانه سیستم پرورشی است. که در آن، B: سود یا بازده سالانه سیستم پرورشی و C: هزینههای سالانه سیستم پرورشی است.
UBCR =
از نظر اقتصادی، اگر UBCR < 1/0 باشد، هزینه ها بیشتر از سود است. صرفاً بر اساس این معیار، نظام آبزیپروری نباید پیش برود. اگر UBCR = 1/0، هزینهها با سود برابر است، به این معنی که سیستم پرورشی باید اجازه داشته باشد که ادامه دهد، اما با قابلیت دوام کوتاه مدت. اگر UBCR > 1/0 باشد سود از هزینه ها بیشتر است و به سیستم پرورشی باید اجازه داده شود که ادامه دهد. این روش نتیجهای از کل سود یا زیان پیش بینی شده یک سیستم، در مقایسه با دیگر سیستمهای پرورشی را نشان نمیدهد. در این سناریو، از روش(BCR benefit cost ratio) افزایشی استفاده میگردد.
۲.۴.۲ نسبت افزایشی حاشیه سود (IBCR)
این فرمول در تعیین حاشیه سود کم تر یا پرهزینهتر بودن یک سیستم آبزیپروری نسبت به دیگری کمک میکند. از این فرمول برای مقایسه گزینههای جایگزین استفاده میشود تا مشخص شود کدامیک نسبت به روش های دیگر امکان پذیرتر است. در این روش، کمهزینهترین پروژه با کم کردن کل سود سالانه هر پروژه و تقسیم آن بر تفاوت کل هزینههای سالانه هر پروژه، با دومین گزینه ارزانقیمت مقایسه میشود.
IBCR =
: ΣB1کل سود سیستم آبزیپروری “۱ :ΣC1 “کل هزینه های سیستم آبزیپروری “۱” و :ΣB2 کل مزایای سیستم آبزیپروری “۲”، ΣC2: کل هزینههای سیستم آبزیپروری “۲”.
اگر BCR بهدستآمده از BCR هدف بیشتر است، گزینه کمهزینه (سیستم آبزیپروری ۱ در این مورد) را کنار بگذارید و از گزینه با هزینه بالاتر (سیستم آبزیپروری ۲) برای مقایسه با سیستم بعدی در هزینه صعودی استفاده کنید. اگر فهرست BCR بهدستآمده از BCR هدف کمتر است، گزینه پرهزینه (در این مورد سیستم آبزیپروری ۲) را کنار بگذارید و از گزینه کمهزینه (سیستم آبزیپروری ۱) برای مقایسه با سیستم بعدی در هزینه صعودی استفاده کنید.
۲.۵ تحلیل آماری
مفاهیم آماری (p < 0.05) اثر نوع استخر و روزهای آزمایش بر پارامترهای کیفی آب و رشد میگو با استفاده از آنالیز واریانس دو طرفه با استفاده از نرم افزار spss v.17 مورد آزمایش قرار گرفت.
۱.۳. مقایسه پارامترهای کیفی آب در شرایط شبیه سازی شده
۳.۱.۱. دما
تغییرات دما در شرایط ژئوممبران و خاکی در شکل ۱ آورده شده است. دما به ترتیب (پایین ترین و بالاترین) بین ۲۶.۴-۲۹.۲ و ۲۶.۸-۲۹.۷ درجه سانتیگراد بود. تفاوت معنی داری در دما بین مخازن خاکی و آستردار در مرحله رشد وجود نداشت. دمای آب در مخازن آستردار و خاکی متناسب با روزهای آزمایش و دمای محیط، متفاوت بود.
۳.۱.۲. pH و پتانسیل اکسیداسیون
PH آب در مخازن پوشش دار و خاکی به ترتیب بین ۷.۸-۸.۰۶ و ۷.۸-۸.۱ متغیر بود. میانگین pH در هر دو نوع مخزن حدود ۸ بود. فقط یک تفاوت عددی بین این دو شرایط وجود داشت. مقایسه pH با روزهای آزمایش (DOE) در هر یک از مخازن تفاوت معنی داری را نشان نداد. مقدار اکسیداسیون در مخازن آستردار از ۱۰۱ تا -۱۱۰ mV متفاوت است که به طور قابل توجهی کمتر از شرایط خاکی است. در هر دو نوع کشت، اکسیداسیون مقدار منفی را در روز دهم ثبت کرد (شکل ۲).
۳.۱.۳. قلیاییت کل و سختی کل
قلیائیت کل در استخرهای ژئوممبراندار به طور معنی داری کمتر از شرایط خاکی بود و همچنین در طول روزهای آزمایش به طور معنی داری کاهش یافت. در مقابل، روند خاصی بین DOE در شرایط خاکی مشاهده نشد. سختی کل در طول ۲۰ روز اولیه آزمایش در مخازن خاکی به طور قابل توجهی بالاتر بود و فراتر از آن تفاوت معنی داری بین کشت خاکی و ژئوممبراندار وجود نداشت (شکل ۳).
۳.۱.۴. مواد معدنی
تفاوت معنی داری بین مخازن ژئوممبران و خاکی از نظر عمده مواد معدنی مانند کلسیم (Ca)، سدیم (Na) و پتاسیم (K) وجود نداشت. غلظت کلسیم، سدیم و پتاسیم در طول پرورش به ترتیب ۴۱۱، ۳۴۷۰، ۵۷۵ میلی گرم در لیتر و ۴۳۴، ۳۴۴۹، ۵۷۴ میلی گرم در لیتر برای ژئوممبران و خاکی بود. کاهش قابل توجهی در غلظت منیزیم (Mg) در مخازن آستردار (۱۰۶۱ میلی گرم در لیتر) در مقایسه با شرایط خاکی (۱۱۴۳ میلی گرم در لیتر) مشاهده شد. در بین کانی ها غلظت Na بالا بود و پس از آن منیزیم، کلسیم و پتاسیم قرار گرفتند.
۳.۱.۵. متابولیتها و مواد مغذی
غلظت نیتروژن آمونیاکی کل (TAN: Total Ammonia Nitrogen ) به ترتیب بین ۰.۰۵۹-۰.۹۴۱ و ۰.۰۶-۱.۲ میلی گرم در لیتر در مخازن آستردار و خاکی بود. غلظت-N نیتریت (NO۲-N) کمتر از TAN بود و بین ۰.۰۶۸ و ۰.۷۱۴ در شرایط آستردار و ۰.۰۷۷ تا ۰.۸۹۵ میلی گرم در لیتر در شرایط خاکی متغیر بود. میانگین غلظتهای TAN و NO۲-N به ترتیب ۰.۰۲ ± ۰.۵۲، ۰.۰۳ ± ۰.۳۶ و ۰.۰۶ ± ۰.۶۳، ۰.۰۲ ± ۰.۴۴ میلیگرم در لیتر در شرایط آستردار و خاکی بود. به طور قابل توجهی هر دو غلظت متابولیت در مخازن ژئوممبران کمتر بود.
میانگین کلی غلظت نیترات (NO۳) (به ترتیب ۰.۵۹ ± ۱.۳۰ و ۰.۲۸ ± ۱.۰۸ میلی گرم در لیتر در مخازن آستردار و خاکی بود، در حالی که میانگین غلظت فسفات (۴PO۳–) ۰.۲۳ ± ۱.۵۹ و ۰.۲ ± ۱.۰۳ میلی گرم در لیتر بود. در شرایط خاکی غلظت مواد مغذی در آب به طور قابل توجهی در شرایط آستردار بالاتر بود (شکل ۴) و بدون در نظر گرفتن نوع پرورش غلظت هر دوی متابولیت و مواد مغذی در طی روزهای انجام آزمایش(DOE) افزایشی بود.
۳.۱.۶. رشد و بقای میگوها
در پایان روز ۵۰ آزمایش، افزایش رشد در در مخازن خاکی و ژئوممبران به ترتیب ۱۵۸% و ۱۱۳% در شوری کم تر از ۲۵ ppt ثبت گردید. این نشان از رشد ۴۰ درصدی میگوها در حوضچههای خاکی نسبت به حوضچههای آستردار دارد . (شکل – ۵ )
شکل ۱– تغییر دمای آب بین شرایط آستردار (n = 3) و خاکی (n = 3) .مقادیر به صورت میانگین SD± نشان داده شده است. حروف کوچک متفاوت نشاندهنده تفاوت معنیدار (p <0/05) بین روزهای آزمایش است.

شکل ۲ – تغییر ظرفیت اکسیداسیون در طول روزهای پرورش(DOE) در استخرهای پوششدار و خاکی

شکل ۳– روند قلیاییت کل و سختی کل آب در شرایط ژئوممبران و خاکی (میانگین ۳ تکرار ± انحراف معیار)
*نشان دهنده معنی دار بودن تفاوت (۰۵/۰ p <) TAدر شرایط آستردار نسبت به شرایط خاکی است. اندیسها نشاندهنده تفاوت معنیدار (۰۵/۰ p <) TH در شرایط آستردار نسبت به شرایط خاکی است .
شکل ۴– تغییر در غلظت مواد غذایی آب بین شرایط آستر و خاکی(میانگین ۳ تکرار ± SD)
*نشان دهنده تفاوت معنیدار (p < 0/05) غلظت ۴PO در شرایط آستردار نسبت به شرایط خاکی است. اندیسها نشاندهنده تفاوت معنیدار (p < 0/05) غلظت NO۳ در شرایط ژئوممبران نسبت به شرایط خاکی است

۳.۲. مقایسه پارامترهای کیفی آب در شرایط مزرعه
میانگین بقا و وزن میگوها در استخرهای آستردار و خاکی به ترتیب ۸۰% و ۱۹.۳ گرم و ۹۰% و ۲۱ گرم بود. استخرهای خاکی ٪۱۲/۵ نرخ بقا و ۹٪ نرخ رشد بالاتری را نسبت به استخرهای ژئوممبران در شرایط مشابه روزهای پرورش (DOC) و میزان ذخیره سازی، ثبت کردند. FCRدر استخرهای آستردار (۲/۰ ± ۰۷/۱) در مقایسه با استخرهای خاکی (۵/۰ ± ۱۵/۱) کمتر بود. مشخصات پارامترهای فیزیکوشیمیایی، شیمیایی به همراه جمعیت میکروبی در جدول ۱ نشان داده شده است.
در مطالعات فیلد ، pH به ترتیب در استخرهای آستردار و خاکی، در محدوده بهینه آبزی پروری و بین ۷.۸۷-۸.۹۴ و ۷.۲۳-۸.۲ قرار داشت. پتانسیل اکسیداسیون و کاهش بین ۲۰- تا ۱۴۰- میلی ولت در استخرهای آستردار، و بین ۳۲- و ۱۷۹- میلی ولت در استخرهای خاکی متغیر بود که روند مشاهده شده در مزرعه مشابه شرایط شبیه سازی شده بود. کدورت در استخرهای خاکی به طور قابل توجهی بالاتر، بین ۴.۰ تا ۷۹ NTU بود، در حالی که در استخرهای ژئوممبران در محدوده پایینتر یعنی ۴.۰-۳۵ NTU بود. مشابه آزمایش شبیه سازی شده، قلیائیت کل در استخرهای ژئوممبران به طور قابل توجهی کمتر از حوضچه های خاکی بود و باگذشت و افزایش روزهای پرورش از ۲۹۸ به ۱۹۶ میلیگرم در لیتر کاهش یافت. در استخرهای خاکی، مقدار قلیائیت کل CaCO۳ بین ۲۳۲ تا ۳۶۳ میلیگرم در لیتر متغیر بود ولی رابطه ای با تغییرات روند آن در طی روزهای پرورش مشاهده نشد.
میانگین مقادیر ماکروالمان های معدنی مانند کلسیم، منیزیم سدیم و پتاسیم به ترتیب ۵۴، ۶۲، ۲۵۰، ۸.۲ میلیگرم در لیتر برای استخرهای ژئوممبران و ۵۲، ۴۵، ۱۱۹، ۱۵ میلیگرم در لیتر برای استخرهای خاکی بود، که این منجر به بالا بودن قابل توجهی از سختی کل در استخرهای آستردار (۳۹۱ میلی گرم در لیتر) نسبت به حوضچه های خاکی (۳۱۸ میلی گرم در لیتر) میشود. به دلیل استفاده از مکملهای معدنی هیچ روندی در تغییر سختی کل با روزهای پرورش مشاهده نشد.
شکل ۵– سرعت رشد میگو در شرایط ژئوممبران و خاکی (میانگین ۳ تکرار ± SD)
*نشان دهنده معنی داری تفاوت (۰۵/0p<) در رشد بین شرایط آستر و خاکی است.

متابولیتهایی مانند TAN و NO۲-N به طور معنیداری در استخرهای ژئوممبران در طول دوره پرورش کمتر و میانگین مقادیر به ترتیب ۰.۲۱۴ و ۰.۰۳۵ میلی گرم در لیتر در استخرهای پوشش دار و ۰.۶۹ و ۰.۱۷۸ میلی گرم در لیتر در استخرهای خاکی بود. با این حال، در هر دو نوع استخر ، متابولیتها به طور قابل توجهی با پیشرفت روزهای پرورش افزایش یافت. در عین حال مقادریر NO۳-N و PO۴ به طور قابل توجهی در استخرهای پوشش دار در مقایسه با استخرهای خاکی بالاتر بود.
میانگین غلظت کلروفیل در استخرهای آستردار ۳۹ درصد بیشتر از استخرهای خاکی بود. آب استخرهای خاکی به طور قابلتوجهی تعداد باکتری و ویبریو بیشتری را نسبت به آب استخرهای آستردار نشان داد. علاوه بر این، میزان ویبریو در رسوبات استخرهای خاکی نسبت به ستون آب افزایش قابل توجهی داشت.
| استخرهای ژئوممبران (n = 3) | استخرهای خاکی (n = 3) | |
| pH | pH 7.87 ± ۰.۲۴ (۷.۸۷–۸.۹۴) | ۷.۹۷ ± ۰.۲۵۲ (۷.۲۳–۸.۲) |
| Eh (mV) | −۲۰ to −۱۴۰ | −۳۰ to −۱۷۰ |
| TAN (mg/L) | ۰.۶۹* ± ۰.۰۹۵ (۰.۰۱۴–۰.۶۹) | ۱.۰۴۲ ± ۰.۱۳۴ (۰.۰۰۷–۱.۲۳) |
| NO۲-N (mg/L) | ۰.۱۷۲* ± ۰.۰۱۳ (۰.۰۱۴–۰.۶۹) | ۰.۳۶۵ ± ۰.۰۴۹ (۰.۰۱۱–۰.۳۶۵) |
| NO۳-N (mg/L) | ۱.۰* ± ۰.۰۴۹ (۰.۰۸۷–۱.۰) | ۰.۸۲ ± ۰.۰۴ (۰.۰۲۷–۰.۸۲) |
| PO۴ (mg/L) | ۱.۲۵۵* ± ۰.۰۸۳ (۱.۰۳۵–۱.۲۵۵) | ۱.۰۹۱ ± ۰.۰۴۴ (۱.۰۰۹–۱.۱) |
| Total alkalinity (mg/L as CaCO۳) | ۱۹۵.۸* ± ۵.۸۷۹ (۱۹۶–۲۹۸) | ۲۸۴.۰ ± ۸.۱۸۵ (۲۳۲–۳۶۳) |
| Calcium (mg/L) | ۵۶.۰* ± ۲.۱۶۵ (۴۲–۷۹) | ۲۲.۴ ± ۱.۴۰۱ (۲۲–۱۰۷) |
| Magnesium (mg/L) | ۵۱.۰* ± ۳.۷۳۶ (۵۱–۷۲) | ۶۵.۰۵ ± ۴.۶۹۷ (۲۱–۷۰) |
| Total hardness (mg/L as CaCO۳) | ۳۵۰* ± ۴.۳۵۸ (۳۲۳–۴۹۵) | ۳۳۶ ± ۵.۰ (۱۹۷–۳۸۵) |
| Turbidity (NTU) | ۳۵* ± ۲.۰ (۰۴–۳۵) | ۷۹ ± ۵.۵۶۷ (۰۴–۷۹) |
| Sodium (mg/L) | ۲۴۸.۰* ± ۶.۲۴ (۲۲۹–۲۷۵) | ۹۵.۳ ± ۱.۸۰۸ (۷۸–۲۰۵) |
| Potassium (mg/L) | ۱۱.۰ ± ۱.۰ (۴.۲–۱۱) | ۱۰.۷ ± ۰.۵۱۹ (۱۱–۲۵) |
| Chlorophyll (mg/L) | ۲۹۶* ± ۱۲.۱۴ (۵۶–۲۹۶) | ۲۴۵ ± ۸.۸۸ (۳۹–۲۴۵) |
| TB (cfu/ml) × ۱۰۵ | ۳–۳۵ | ۳۰۰–۱۲۰۰ |
| Vibrio (cfu/ml) | ۱۰۰–۸۰۰ | ۱۰–۱۰۰۰ |
توجه: اعداد داخل پرانتز تغییرات مقادیر طی دوره پرورش را نشان میدهد.
*نشان دهنده تفاوت (۰۵/۰ p <) در استخرهای آستردار نسبت به خاکی است.
پرورش میگو با شیوههای مدیریتی متفاوت مانند استخرهای خاکی و ژئوممبران ممکن است بر میزان بقا و تولید P. vannamei تأثیر بگذارد (Biao et al., 2009). استفاده از پوشش کف استخر در جایی که خاک حاوی درصد بالایی از ماسه، مواد آلی یا ماهیتی اسیدی باشد بسیار مفید هستند. پوشش میتواند فرسایش، نشت آب، تجمع ضایعات در خاک و افزایش آمونیاک، سولفید هیدروژن، ترکیبات اسیدی، آهن و سایر ترکیبات بالقوه استرسزا در استخرها را کاهش دهد. پوشش همچنین امکان حذف آسان ضایعات از کف استخر را فراهم کرده، زمان و هزینه تمیز کردن استخرها را در بین دورهها کاهش میدهد. عمر اقتصادی ژئوممبران با توجه به نگهداری و مدت زمان قرار گرفتن در معرض نور خورشید متفاوت است. در مورد معایب استخرهای پوشش دارPVC و geotextile میتوان به دشواری حفظ شکوفایی پلانکتونها در ماه اول پرورش، مشکل پارگی احتمالی و شناور شدن آستر و تجمع آب و گاز در زیر آنها، اشاره نمود. علاوه بر این مشکلات فیزیکی که اشاره شد ، پرورش P. vannamei در استخرهای ژئوممبران به دلیل عدم وجود برهمکنش در فصل مشترک بستر-آب ( تبادلات خاکی آبی) بر ویژگیهای آب و پویایی آنها ( بر خلاف استخرهای خاکی) تأثیر منفی میگذارد (Boyd & Tucker, 2014; Ranjan & Boyd, 2018).
۴.۱ پارامترهای آب
دمای آب در مخازن آستردار و خاکی برای بقا و رشدP. vannamei ایده آل بود. تفاوت معنی داری بین این دو حالت وجود نداشت و همین موضوع در مطالعات میدانی نیز مشهود بود (شکل ۲ و جدول ۱). در داخل استخر، تفاوت معنیداری در دما بین آب سطحی و زیرسطحی وجود نداشت (شکل ۶) چرا که جریانهای آب ناشی از هوادههای مکانیکی از لایه بندی حرارتی در استخرهای میگو جلوگیری میکنند. دمای استخر در طول دوره پرورش مطابق با دمای هوا در تغییر بود و تحت تأثیر مواد پوششی کف قرار نمیگرفت. این یافته، باور نادرستی که اکثر مردم در مورد افزایش دمای آب به دلیل وجود آستر کف دارند را رد میکند. این موضوع با یافتههای فخری و همکاران (۲۰۱۵)، Saengrungruang و Boyd (2014) و Prawitwilaikul و همکاران (۲۰۰۶) همخوانی دارد. دمای مطلوب برای رشد مناسب میگو ۲۶ تا ۳۰ درجه سانتیگراد است (Hariati et al., 1996) و در مطالعه ما هم در همین محدوده مشاهده شد. دمای بالاتر از بهینه بر فرآیندهای بیولوژیکی تأثیر منفی می گذارد و منجر به استرس و مرگ و میر میگوها میشود (Boyd, 2018).
در محیط استخر پرورشی( مطالعات میدانی) ،pH تحت تأثیر تنفس، فتوسنتز (Wurts & Durborow, 1992)، نوع خاک استخر و افزودن آهک قرار میگیرد (Lazur ، ۲۰۰۷). استخرهای خاکی در هر دو آزمایش شبیه سازی و میدانی، نوسانات pH کمتری را نشان دادند و بر خلاف آن در استخرهای آستردار pH با دامنه وسیعتر، بیثبات بود (جدول ۱). این یافته با یافتههای فخری و همکاران (۲۰۱۵)، Saengrungruang و Boyd (2014) و Prawitwilaikul و همکاران (۲۰۰۶) تأیید میشود؛ همچنین استخرهای ژئوممبران در بعد از ظهر pH بالایی را ثبت کرد. تغیرات زیاد pH در استخرهای ژئوممبران به دلیل عدم وجود خاک و برهمکنش مداوم آن با آب است. یکی دیگر از عوامل کلیدی برای pH پایدار در استخرهای خاکی، قلیائیت بالا است که به عنوان یک بافر در برابر تغییرات pH عمل میکند (جدول ۲؛ Boyd و همکاران، ۲۰۱۶). در این مطالعه، قلیائیت کل آب در استخرهای خاکی دو برابر قلیاییت آب استخرهای آستردار بود (شکل ۳). از این رو، استخرهای خاکی در مقایسه با استخرهای آستردار دارای pH پایداری بودند.
قلیائیت کل در استخرهای آستردار با پیشرفت روزهای پرورش، روند کاهشی معنیداری را نشان داد، در حالی که روند خاصی در استخرهای خاکی مشاهده نشد. کاهش قلیاییت با روزهای پرورش به دلیل استفاده از کربناتها و بی کربناتها برای بهره وری، امری طبیعی است. در بین انواع استخرها، قلیاییت کل در استخرهای ژئوممبران به طور معنیداری کمتر از استخرهای خاکی بود که با یافتههای Avnimelech (2012) مطابقت دارد. این موضوع به دلیل نرخ بالای نیتریفیکاسیون (Boyd & Julio, 2014; Prawitwilaikul et al., 2006) به ترتیب ۲۲% و ۴۰% در استخرهای ژئوممبران نسبت به استخرهای خاکی در آزمایشهای میدانی و شبیه سازی شده است. در طول نیتریفیکاسیون، ۲ یون H+ تشکیل میشود در حالی که هر نیتروژن آمونیاکی توسط نیتریفیکاسیون باکتری ها به نیترات اکسید شده (Boyd et al., 2016) و در نهایت باعث کاهش قلیائیت میشود. همانطور که Boyd و همکاران (۲۰۱۶) گزارش کردند، در حالی که نیتریفیکاسیون ۱.۰ میلی گرم در لیتر نیتروژن آمونیاکی را به نیترات تبدیل میکند، می تواند قلیائیت را تا ۷.۱۴ میلی گرم در لیتر کاهش دهد. این کاهش قلیاییت با آب ورودی جبران نمیشود زیرا تبادل آب وجود نداشته یا انحلال مواد معدنی کربناته در کف استخرها رخ نمیدهد چونکه اصلاً هیچ خاکی در استخر وجود ندارد (Boyd & Julio, 2014).

جدول ۲– تأثیر قلیاییت کل بر pH آب (تغییرات در طول دوره پرورش)
| ژئوممبران | خاکی | |||
| TA | pH | TA | pH | |
| ۱۷۵–۳۰۷
(۲۲۴ ± ۵۷) |
۷.۸–۸.۱
(۷.۹۴ ± ۰.۳۵) |
۳۳۲–۳۷۷
(۳۵۴ ± ۱۸) |
۷.۸–۸.۱
(۷.۹۱ ± ۰.۲۷) |
Yard )25 ppt ( |
| ۱۹۶–۲۹۸
(۲۵۴ ± ۳۳) |
۷.۸۷–۸.۹۴
(۸.۵۴ ± ۰.۴۱) |
۲۳۲–۳۶۳
(۲۸۹ ± ۴۸) |
۷.۲۳–۸.۲
(۷.۷۵ ± ۰.۳۳) |
Field )0.5 ) ppt |
توجه: مقادیر داخل پرانتز نشان دهنده میانگین ± SD است.
در آزمایش شبیه سازی شده، تفاوت معنیداری بین مخازن ژئوممبران (۵۳۵۰–۵۶۱۰ CaCO۳ mg/L ) و مخازن خاکی (۶۰۰۰–۵۷۹۳ CaCO۳ mg/L) در خصوص سختی کل ثبت نگردید که مطابق با یافتههای Prawitwilaikul و همکاران (۲۰۰۶) بود. روند غلظت مواد معدنی در مزرعه قابل مشخص کردن نیست زیرا سطوح بهینه از طریق استفاده از مکملهای Agrimin و watermin در فواصل دوره ای بعد از روز ۳۰ روز از پرورشدر حد مطلوب حفظ گردید. میزان مواد معدنی حل شده در استخرهای خاکی به دلیل جذب ذرات خاک، بیشتر از استخرهای آستردار بود.
متابولیتهای اصلی در آب استخر میگو، نیتروژن آمونیاکی کل (TAN) و نیتروژن (NO۲-N) میباشد که از محصولات نیتروژندار حاصل از مواد دفعی میگوها یا تجزیه باقی مانده غذا تشکیل میشود (Burford & Lorenzen, 2004). غلظت متابولیت با روزهای پرورش در استخرهای آستردار و خاکی، مطابق با افزایش مصرف خوراک افزایش یافت. این مشاهدات با یافته های فخری و همکاران (۲۰۱۵) و بیائو و همکاران (۲۰۰۹) همخوانی دارد. در این مطالعه، غلظت TAN و NO۲-N پس ازروز سی ام پرورش در استخرهای آستردار به دلیل حذف پسماند خوراک و سایر مواد دفعی از مرکز استخر (به صورت یک بار در هفته) نسبت به استخرهای خاکی کمتر بود (جدول ۱). دلیل دیگری برای غلظت کمتر متابولیتها در استخرهای ژئوممبران نسبت به استخرهای خاکی ممکن است مربوط به این باشد که مانند استخرهای خاکی، مواد آلی انباشته شده یا رسوبات در فصل مشترک با آب برهمکنش ندارند. این نشان می دهد که پوشش استخر، تاثیر منفی رسوبات بر کیفیت آب را کاهش میدهد.
خوراک منبع اولیه برای ورود مواد مغذی (نیتروژن و فسفر) در استخرها است (Briggs & Funge-Smith, 1994). در پایان پرورش غلظت نیتروژن و نیترات در استخرهای ژئوممبران به ترتیب ۴۶ و ۲۳ درصد بیشتر از استخرهای خاکی در شرایط شبیه سازی شده و مزرعه بود (شکل ۴ و جدول ۱) که با یافته های فخری و همکاران (۲۰۱۵) و Bratvold and Browdy (۱۹۹۸) مطابقت دارد. رشد سریع باکتریهای نیتریفیکاسیون کننده در حوضچههای پوشش دار ممکن است دلیل غلظت بالاتر نیترات باشد، همانطور که در بخشهای دیگر به آن اشاره شد باعث کاهش قلیاییت کل میشود. به طور مشابه، غلظت فسفات به طور قابل توجهی در حوضچه های آستردار (Pruder, 1992) به دلیل عدم وجود رسوب بیشتر بود، که در آن فسفات توسط خاک جذب نمی شود و برخلاف حوضچه های خاکی در ستون آب باقی می ماند (Saengrungruang & Boyd, 2014).
غلظت کلروفیل با روزهای پرورش افزایش یافت و به سطح ۲۹۶ میلیگرم در لیتر در استخرهای آستردار نسبت به ۲۴۵ میلیگرم در لیتر در استخر خاکی رسید. غلظت بالای نیترات و فسفات در استخرهای ژئوممبران به این افزایش کمک میکند، همانطور کهKrom و همکاران (۱۹۸۹)،Neori و همکاران (۱۹۸۹) نیز همین موضوع را مشاهده کردند.Saraswathy و همکاران (۲۰۱۲) همبستگی مثبت کلروفیل با نیترات (r = 0.87) و غلظت فسفات (r = 0.79) را گزارش کردند. غلظت کمتر کلروفیل در استخرهای خاکی (جدول ۱) به دلیل غلظت نسبتاً کمتر نیترات و فسفات در آب به دلیل جذب فسفات توسط رسوب در کف استخر است (Masuda & Boyd, 1994).
جمعیت باکتری در رسوبات استخرهای خاکی، در مقایسه با ستون آب، بیشتر بود. تعداد کل باکتریها (TBC) از ۳۰۰ تا ۱۰۵ × ۱۲۰۰ و ۸۲ تا ۱۰۲ × ۱۰۸/cfu میلی لیتر برای آب و رسوب در استخرهای خاکی متغیر بود. این مشاهده با مطالعات قبلی Rao و همکارانش (۲۰۰۰)، Abraham و همکاران (۲۰۱۵) و Tompo (2016) در مورد این که باکتریهای هتروتروف به ترتیب در محدوده ۱۰۶-۱۰۱۲ و ۱۰۳-۱۰۹ cfu/ml در زیر رسوب و آب در سیستم حوضچه نیمه فشرده قرار دارند، مطابقت دارد. به طور مشابه، در طول دوره پرورش بار ویبریوی زیاد در رسوبات، ممکن است به دلیل افزایش مداوم در تجمع مواد آلی در کف استخر باشد، همانطور که (Moriarty, 1997; Sujatha, 2007) وTompo (۲۰۱۶) مشاهده کردند که جمعیت ویبریو در رسوبات ۱۰۰ برابر بیشتر از آب است. در حالی که مقایسه استخرهای ژئوممبران و خاکی، TBC در استخرهای خاکی ۳۴ برابر و بار ویبریو ۲۵ درصد بیشتر بود، که با مشاهدات Manoharan و همکاران (۲۰۱۷) مشابه بود. تعداد ویبریو در استخرهای ژئوممبران و خاکی کمتر از حد نگرانی است که بتواند بر پرورش میگو تأثیر بگذارد، (جدول ۱) به دلیل تعداد بالای باکتریهای ترشح کننده آنزیمهای خارج سلولی و پپتیدهای ضد میکروبی که به ویژه سویه های باسیل که ویبریو بیماری زا را کنترل میکنند این حد نگرانی تعدیل میشود (Zhang et al., 2009).
تعداد کمتر باکتری و ویبریوها در کف استخرهای ژئوممبران به دلیل حذف بار آلی متشکل از پسماند خوراک، مدفوع، پلانکتون مرده و غیره در فواصل دورهای پس از روز ۳۵ پرورش از طریق سیستم زهکشی مرکزی است. دلیل دیگر، جلوگیری از مساعد شدن شرایط محیطی با ترسیب مواد آلی در کف استخر است که عموماً در حوضچه های خاکی مشاهده می شود. رسیدن به شرایط مساعد حفظ pH و شوری آب میتواند از طریق حذف لجن انجام شود در غیر این صورت، می تواند باعث تغییرات شدید pH گردد (Boyd & Tucker, 1998)، (Alfiansah et al., 2018).
هم در مطالعات شبیه سازی شده و هم در تحقیقات میدانی سرعت رشد و وزن برداشت میگو در استخرهای خاکی بیشتر از استخرهای ژئوممبران بود. وزن میگو در مدت ۳ ماه در استخرهای خاکی و ژئوممبران در مزرعه به ترتیب به ۲۱ و ۱۹.۳ گرم رسید. افزایش وزن در استخرهای خاکی، به دلیل کانی شدن رسوبات و رهاسازی مواد آلی انباشته شده و مواد مغذی در آب است. عامل مؤثر دیگر pH پایدار است که مواد معدنی و مواد مغذی را در فرم موجود و همچنین در غلظت بهینه نگه می دارد. این مشاهدات مطابق با یافتههای Chien (1989) است که گزارش داد که نرخ رشد میگوهای پرورش یافته در محیط هایی با بسترهای مختلف به طور قابل توجهی بیشتر از نرخ رشد میگوهای پرورش یافته در استخرهای بدون بستر است. در مقابل،Pruder و همکاران. (۱۹۹۲) نرخ رشد بالاتری را در حوضچه های ژئوممبران مشاهده کردند.
۴.۲ اقتصاد سیستمهای ژئوممبران و خاکی
با توجه به مزایا و معایب هر دو روش نهایتا گزینه انتخاب بین حوضچههای ژئوممبران و خاکی به اقتصاد پرورش بستگی دارد. روی آوردن به پرورش در استخرهای ژئوممبران از استخرهای خاکی معمولی، اساساً به تصمیم آبزیپرور مربوط است و بر اساس اعتقادات، وضعیت مزرعه و سایر پارامترهای اجتماعی-اقتصادی نوع پرورش انتخاب میشود، مطالعه حاضر جنبه های مزیت مالی استخرهای ژئوممبران را نسبت به استخرهای خاکی سنتی نشان داد (جدول ۳).
سیستم استخرهای ژئوممبران، پرورش تعداد بیشتری از میگو را طی یک سال برای آبزیپرور امکانپذیر میسازد. زمان آماده سازی استخر از ۴ تا ۶ هفته در استخرهای خاکی در هر دوره پرورش به ۱-۲ هفته کاهش مییابد که باعث صرفه جویی ۶ تا ۱۰ هفته در سال میشود. این مدت زمان صرفه جویی برای پرورش یک دوره دیگر استفاده می شود. از این رو، اگرچه بهره وری در هر دوره اندکی کاهش مییابد، اما بهره وری نهایی سیستم در آخر سال به طور قابل توجهی افزایش دارد. استخرهای ژئوممبران عمدتاً به دلیل افزایش تعداد محصول در سال، درآمد آبزیپروران را افزایش میدهند. میانگین هزینههای پرورش میگو در استخرهای آستردار ۹۴/۹ درصد بیشتر از استخرهای خاکی بود اما بازده ناخالص ۴۰/۱۸ درصد افزایش یافت و به افزایش سود پرورش دهندگان افزود. از این رو، افزایش بازده مالی سالانه و جریان نقدی بهتر ناشی از افزایش تعداد میگوی پرورشی در سال، استخرهای ژئوممبران را به بهترین گزینه از نظر جنبه های مالی آبزیپروری تبدیل میکند.
در این مطالعه، بازده خالص به ازای هر کیلوگرم بر اساس تفاوت بین درآمد حاصل از مجموع هزینههای استهلاک و هزینههای متغیر محاسبه شد (Sujan et al., ۲۰۲۱). بازده خالص در محدوده ۰.۴۷-۰.۸۱ دلار آمریکا به ازای هر کیلوگرم میگو در استخرهای ژئوممبران و ۰.۶۸-۱.۰۸ دلار آمریکا به ازای هر کیلوگرم در استخرهای خاکی بود (جدول ۳). Sujan و همکاران (۲۰۲۱) از همین روش برای محاسبه بازده خالص و نسبت B-C پرواربندی نوعی خرچنگ (mud crab) در مناطق ساحلی استفاده کردند. در صورتی که دو یا چند گزینه برای مقایسه گزینه جدید با روش موجود وجود داشته باشد، روش هزینه افزایشی سود به طور گسترده ای برای انتخاب بین گزینه های جایگزین استفاده می شود، که معمولاً به عنوان روش چلنجر و مدافع نیز شناخته می شود (Buescher, 1994; Nunkoo, 1988; Vestergaard et al., ۲۰۱۱). در تحقیق حاضر شاخص مالی نسبت B/C افزایشی ۲.۱۵ است که به وضوح مزیت استخرهای ژئوممبران (چلنجر) را نسبت به استخرهای خاکی (دفاع) برای آبزیپرور بیان می کند.
| S. No | Parameter | A. Earthen ponds (n = 3) | B. Lined ponds (n = 3) |
| I | Culture details | ||
| ۱ | Pond type | Earthen ponds | HDPE 250 GSM lined ponds |
| ۲ | Time required for pond preparation (weeks) | ۴–۶ | ۱–۲ |
| ۳ | Species stocked | P. vannamei | P. vannamei |
| ۴ | Stocking density (no per m۲) | ۶۰ | ۶۰ |
| ۵ | No of crops per year (range) | ۲–۳ | ۳ and more |
| II | Production economics | ||
| ۱ | Average production (kg/ha/year) | ۶۲۵۰ | ۷۴۰۰ |
| ۲ | Average price realized in Indian Rupees (US $/kg) | ۳۲۵ (۴.۳۹) | ۳۲۵ (۴.۳۹) |
| ۳ | Gross returns (1*2) in Indian Rupees (US $/ha/year) | ۲,۰۳۱,۲۵۰ (۲۷,۴۴۹.۳۲) | ۲,۴۰۵,۰۰۰ (۳۲,۵۰۰.۰۰) |
| ۴ | Seed cost per year in Indian Rupees (US $/ha/year) | ۱۰۴,۱۶۷ (۱۴۰۷.۶۶) | ۱۴۰,۹۵۲.۰۰ (۱۹۰۴.۷۶) |
| ۵ | Feed cost per year in Indian Rupees (US $/ha/year) | ۷۰۳,۱۲۵.۰۰ (۹۵۰۱.۶۹) | ۸۸۸,۰۰۰.۰۰ (۱۲,۰۰۰.۰۰) |
| ۶ | Other costs per annum including depreciation on fixed assets in Indian Rupees (US $/ha/year) | ۹۴۲,۷۰۸.۰۰ (۱۲,۷۳۹.۳۰) | ۸۹۵,۰۴۸.۰۰ (۱۲,۰۹۵.۲۴) |
| ۷ | Gross costs per annum (Variable + share of fixed costs) in Indian Rupees (US $/ha) | ۱,۷۵۰,۰۰۰.۰۰ (۲۳,۶۴۸.۶۵) | ۱,۹۲۴,۰۰۰.۰۰ (۲۶,۰۰۰.۰۰) |
| ۸ | Net Profit (3–۷) in Indian Rupees (US $/ha/year) | ۲۸۱,۲۵۰.۰۰ (۳۸۰۰.۶۸) | ۴۸۱,۰۰۰ (۶۵۰۰.۰۰) |
| ۹ | Undiscounted B-C ratio (3/7) | ۱.۱۶ | ۱.۲۵ |
| ۱۰ | Incremental B-C ratio for lined ponds over earthen ponds (5 B-5 A)/(9 B-9 A) | ۲.۱۵ |
استخرهای خاکی و ژئوممبران فواید و کاستیهای خاص خود را دارند. استخرهای ژئوممبران بیشتر مناسب مکانهایی هستند که دسترسی به آب دشوار باشد، زیرا از هر لیتر حدود ۷۴ گرم زیست توده (میگو) تولید میشود که تقریباً نصف مصرف آب در استخرهای خاکی است. حذف مواد آلی ته نشین شده آسانتر است، زمان آماده سازی استخر برای هر دوره کوتاهتر است و پرورش دهنده را قادر میسازد تا چندین دوره میگو پرورش دهد همچنین کنترل بهتری بر روی پرورش را میتوان در یک استخر ژئوممبران اعمال کرد. مزایای بیشتر شامل بروز بیماری کمتر به دلیل محدود شدن در یک منطقه خاص، کاهش آلودگی آبهای زیرزمینی و مشکلات تنظیم تخلیه پساب است (Pruder, 1992).
از سوی دیگر، عدم وجود ذرات رس معلق در استخرهای ژئوممبران بر لخته شدن جلبکها تأثیر میگذارد که این لخته شدن برای جابجایی مواد آلی از ستون آب به کف استخر مهم است. با این حال، در استخرهای خاکی، لخته شدن جلبکها و نشست آن در کف استخر، ارگانیسم سطح کف را مختل میکند. علاوه بر این، زمانی که افزایش مواد غذایی از طریق آب ورودی در یک سیستم تبادل آب صفر یا از طریق مکمل امکان پذیر نباشد برهمکنش خاک و آب، مواد مغذی و مواد معدنی را به ستون آب منتقل می کند.
در سالهای اخیر، آبزیپروران پرورش P.vannamei را در استخرهای ژئوممبران آغاز کردهاند و این عمل به آرامی در هند در حال گسترش است. در مقایسه پارامترهای کلیدی آب بین استخرهای خاکی و ژئوممبران، از آن جا که مواد مغذی و محتوای کلروفیل در استخرهای ژئوممبران بالا بود لذا به طور قابل توجهی این امر موجب کاهش قلیائیت کل و متابولیتها در این استخرها شده و یک محیط استخر سالمتر را در پی داشته است. استخرهای ژئوممبران فاقد یک ویژگی اصلی یعنی خاک هستند، که خاک به عنوان یک بافر برای تثبیت pH در تمام دوره پرورش عمل میکند و نبود خاک منجر به تغییرات بالای pH خواهد شد. با این حال، فقدان خاک، آسیب پذیری در برابر بیماریها را به دلیل وجود تعداد کمتر ویبریو کاهش میدهد. بقا و رشد در استخرهای خاکی بیشتر است. تنوع متغیرهای کیفیت آب به شدت تحت تأثیر نوع پرورش و شیوههای مدیریت استخر قرار دارد. با این حال، کیفیت آب در هر دو مزرعه نیازهای پرورش میگو را برآورده می کند.
استخرهای ژئوممبران بهترین جایگزین برای پرورش میگو در خاک نامناسب و شرایط محدود دسترسی به آب هستند. هزینه سرمایهگذاری اولیه برای استخرهای ژئوممبران در مقایسه با استخرهای خاکی بیشتر است، نرخ بقا و رشد نسبتاً پایینتری داشته و بازده کمتری را به ازای هر دوره، برای پرورش دهنده فراهم میکند. آبزیپروران به دلیل افزایش هزینه افزودنیهای مواد معدنی که با پیشرفت دوره پرورش این هزینه بیشتر هم خواهد شد به برداشت زودتر از موعد میگوها روی میآورند که باعث کمتر شدن بازدهی خواهد شد. با این حال، زمان آماده سازی برای پرورش متوالی کمتر بوده و به بیش از سه دوره در سال میرسد، در مقایسه با استخرهای خاکی دوره پرورش معمولاً دو یا سه مرتبه در سال خواهد بود، که همین افزایش تعداد دوره در استخرهای ژئوممبران، مشکل بازده کم محصول را جبران میکند. در نهایت، پرورش دهنده باید بر اساس پتانسیل سرمایهگذاری، ریسکپذیری و بازار، تصمیمی آگاهانه در مورد روش پرورشی خود اتخاذ کند.
- Abraham, T. J., Gosh, S., & Sasmal, D. (2015). Assessment of nitrogen and sulphur cycle bacteria and shrimp production in ponds treated with biological products. Journal of Coastal Life Medicine, 3, 466–۴۷۰. https://doi.org/10.12980/ JCLM.3.2015J CLM-2014- 0076
- Alfiansah, Y. R., Hassenrück, C., Kunzmann, A., Taslihan, A., Harder, J., & Gärdes, A. (2018). Bacterial abundance and community composition in pond water from shrimp aquaculture systems with different stocking densities. Frontiers in Microbiology, 9, 2457. https://doi. org/10.3389/fmicb.2018.02457
- (۲۰۰۱). HDPE line pond farm technology. Technical Breakthrough for Enhanced Consistent production in Tiger Prawn Farming in Asia. frontpate. Retrieved May 7, 2003, from http:// www.today aque.com/HDPE
- (۲۰۱۷). Standard methods for the examination of water and wastewater (23rd ed.). American Public Health Association.
- Avnimelech, Y. (1999). Carbon/nitrogen ratio as a control element in aquaculture systems. Aquaculture, 176(3/4), 227–۲۳۵. https://doi. org/10.1016/S0044 -8486( 99)00085 -X
- Avnimelech, Y. (2012). Biofloc technology: A practical guide book (2nd ed., p. 272). World Aquaculture Society.
- Biao, X., Tingyou, L., Xipei, W., & Yi, Q. (2009). Variation in the water quality of organic and conventional shrimp ponds in a coastal environment from Eastern China. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 15(1), 47–۵۹.
- Boddeke, R. (1983). Survival strategies of Penaeid shrimps and their significance for shrimp culture. In G. L. Rogers, R. Day, & A. Lim (Eds.), Proceeding of the first international conference on warm water aquaculture-Crustacea (pp. 514–۵۲۳). Brigham Young University Haweii Campus.
- Boyd, C. E. (2018, November 26). Water temperature in aquaculture. Global aquaculture advocate.
- Boyd, C. E., & Julio, F. Q. (2014). The role and management of bottom soils in aquaculture ponds (pp. 22–۲۸). INFOFISH International.
- Boyd, C. E., & Tucker, C. S. (1998). Pond aquaculture water quality management. Springer Science & Business Media.
- Boyd, C. E., & Tucker, C. S. (2014). Lined ponds: Handbook for aquaculture water quality (pp. 333–۳۳۹). Craftmaster Printers.
- Boyd, C. E., Tucker, C. S., & Somridhivej, B. (2016). Alkalinity and hardness: critical but elusive concepts in aquaculture. Journal of the World Aquaculture Society, 47, 6–۴۱. doi/epdf/10.1111/ jwas.12241
- Bratvold, D., & Browdy, C. L. (1998). Simple electrometric methods for estimating microbial activity in aquaculture ponds. Aquacultural Engineering, 19, 29–۳۹. https://doi.org/10.1016/s0044 -۸۴۸۶( ۰۲)۰۰۵۷۵ -۶
- Briggs, M. R. P., & Funge-Smith, S. J. (1994). A nutrient budget of some intensive marine shrimp ponds in Thailand. Journal of Aquaculture and Fisheries Management, 25(8), 789–۸۱۱. https://doi.org/10.1111/۱۳۶۵-۲۱۰۹.۱۹۹۴. tb007 44.x
- Buescher, E. (1994). Defender vs. challenger analysis. Engineering and technology management student projects. 1242. http://archi ves.pdx.edu/ ds/psu/24161
- Burford, M. A., & Lorenzen, K. (2004). Modelling nitrogen dynamics in intensive shrimp ponds: The role of sediment remineralisation. Aquaculture, 229(1/4), 129–۱۴۵. https://doi.org/10.1016/S0044 -۸۴۸۶( ۰۳)۰۰۳۵۸ -۲
- Chien, Y. H. (1989). The management of sediment in prawn ponds. In I. Rocha (Ed.), Proceedings of the third Brazilian shrimp farming congress (pp. 219–۲۴۳). MCI Aquacultura.
- Davis, D. A., & Arnold, C. R. (1998). Bioavailability of feed grade calcium phosphate incorporated into practical diets for Penaeus vannamei. Aquaculture Nutrition, 4(3), 209–۲۱۵. https://doi. org/10.1046/j.1365-2095.1998.00070. x
- Fakhri, M., Budianto, B., Yuniarti, A., & Hariati, A. M. (2015). Variation in water quality at different intensive white leg shrimp, Litopenaeus vannamei, farms in East Java, Indonesia. Nature, Environment and Pollution Technology, 14(1), 65–۷۰.
- Hariati, A. M., Wiadnya, D. G. R., Tanck, M. W. T., Boon, L. H., & Verdegem, M. C. J. (1996). Penaeus monodon (Fabricius) production related to water quality in East Java, Indonesia. Aquaculture Research, 27(4), 255–۲۶۰. https://doi.org/10.1111/۱۳۶۵-۲۱۰۹.۱۹۹۶. tb009 92.x
- Jackson, M. L. (1973). Soil chemical analysis. Prentice Hall of India Private Limited.
- Krom, M. D., Erez, J., Porter, C. B., & Ellner, S. (1989). Phytoplankton nutrient uptake dynamics in earthen marine fishponds under winter and summer conditions. Aquaculture, 76, 237–۲۵۳. https://doi. org/10.1016/0044-8486( 89)90078 -1
- Lazur, A. (2007). Grow out pond and water quality management. JIFSAN Good Aquacultural Practices Program, University of Maryland.
- López, M., Adams, C., Cato, J. C., & Sweat, D. (2002). Cost and returns budgets for an intensive zero water-exchange shrimp culture demonstration project in Nicaragua, 2001. Florida Sea Grant College Program, University of Florida, Gainesville, FL.
- Manoharan, N., Solaniki, H. G., & Ray, A. K. (2017). Role of pond lining in dynamics of sulphur recycling bacteria in pacific white shrimp, Penaeus vannamei grow out culture ponds. Indian Journal of Comparative Microbiology, Immunology and Infectious Diseases, 38(2), 85–۹۱. https://doi.org/10.5958/0974-0147.2017.00014.9
- Masuda, K., & Boyd, C. E. (1994). Chemistry of sediment pore water in aquaculture ponds built on clayey Ultisols at Auburn, Alabama. Journal of the World Aquaculture Society, 25, 396–۴۰۴. https://doi. org/10.1111/j.1749-7345.1994. tb002 23.x
- Moriarty, D. J. W. (1997). The role of microorganisms in aquaculture ponds. Aquaculture, 151, 333–۳۴۹. https://doi.org/10.1016/S0044 -8486( ۹۶)۰۱۴۸۷ -۱
- Moss, S. M. (1995). Production of growth-enhancing particles in a plastic-lined nshrimp pond. Aquaculture, 132, 253–۲۶۰. https://doi. org/10.1016/0044-8486( 94)00350 -W
- Neori, A., Krom, M. D., Cohen, I., & Gordin, H. (1989). Water quality conditions and particulate chlorophyll a of new intensive seawater fishponds in Eilat, Israel: Daily and diel variations. Aquaculture, 80(1–۲), ۶۳–۷۸. https://doi.org/10.1016/0044-8486( ۸۹)۹۰۲۷۳ -۱
- Nunkoo, P. (1988). Case study for incorporation of aquaculture (fish) farming in watershed management programmes (Example Myagdi District). https://www.fao.org/3/AC584 E/AC584 E00.htm#TOC
- Prawitwilaikul, O., Limsuwan, C., Taparhudee, W., & Chuchird, N. (2006). A comparison of rearing pacific white shrimp (Liptopenaeus vannamei Boone, 1931) in earthen ponds and in ponds lined with polyethylene. Kasetsart Journal (Natural Science), 40, 167–۱۷۱.
- Pruder, G. (1992). Marine shrimp pond effluent: Characterization and environmental impact. In J. Wyban (Ed.), World aquaculture society 92. Proceedings of the special session on shrimp farming (pp. 187–۱۹۴). World Aquaculture Society.
- Pruder, G. D., Duerr, E. O., Walsh, W. A., Lawrence, A. L., & Bray, W. A. (1992). The technical feasibility of pond liners or rearing Pacific white shrimp (Penaeus vannamei) in terms of survival growth, water exchange rate and effluent water quality. Aquacultural Engineering, 11(3), 183–۲۰۱. https://doi.org/10.1016/0144-8609( ۹۲)۹۰۰۰۴ -H
- Ranjan, A., & Boyd, C. E. (2018, May 28). Appraising pond liners for shrimp culture. Global aquaculture alliance.
- Rao, S., Karunasagar, I., Otta, S., & Karunasagar, I. (2000). Incidence of bacteria involved in nitrogen and sulphur cycles in tropical shrimp culture ponds. Aquaculture International, 8, 463–۴۷۲. https://doi. org/10.1023/A:10092 50004999
- Saengrungruang, P., & Boyd, C. (2014). Evaluation of porous, geotextile liners for erosion control in small aquaculture ponds. North American Journal of Aquaculture, 76, 369–۳۷۴. https://doi. org/10.1080/15222 055.2014.920754
- Saraswathy, R., Muralidhar, M., Ravichandran, P., Ponniah, A. G., Panigrahi, A., Kailasam, M., & Nagavel, A. (2012). Effect of nutrient level on phytoplankton population in zero water exchange shrimp culture farms. Indian Journal of Fisheries, 59(2), 115–۱۲۰.
- Stickney, R. R. (2005). Aquaculture: An introductory text (p. 256). CABI Publication.
- Strickland, J. D. H., & Parsons, T. R. (1972). A practical handbook of seawater analysis. Fisheries Research Board of Canada.
- Sujan, M. H. K., Kazal, M. M. H., Ali, M. S., & Rahman, M. S. (2021). Cost-benefit analysis of mud crab fattening in coastal areas of Bangladesh. Aquaculture Reports, 19, 100612.
- Sujatha, V. (2007). Studies on the Tetragenococcus halophilus and its potential probiotics activity on pathogenic bacteria associated with aquaculture systems [Ph.D. thesis, University, Madras, India].
- Tompo, A. (2016). Study of the population of bacteria Vibrio sp. In a semi intensive system of P. vannamei cultivation with different feeding percentages. Octopus, 5(1), 470–۴۷۵.
- Vestergaard, N., Stoyanova, K. A., & Wagner, C. (2011). Cost–benefit analysis of the Greenland offshore shrimp fishery. Food Economics-Acta Agriculturae Scandinavica, Section C, 8(1), 35–۴۷. https://ideas. repec.org/p/sdk/wpape r/98.html
- Walkey, A., & Black, C. A. (1934). An estimation of the degijareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science, 37, 93–۱۰۱. https:// doi.org/10.1097/00010 694-19340 1000-00003
- Wassenberg, T. J., & Hill, B. J. (1994). Laboratory study of the effect of light on the emergence behaviour of eight species of commercially important adult penaeid prawn. Australian Journal of Marine and Freshwater Research, 1, 43–۵۰. https://doi.org/10.1071/MF994 0043
- Wurts, W. A., & Durborow, R. M. (1992). Interactions of pH, carbon dioxide, alkalinity and hardness in fish ponds. SRAC Publication No. 464, p. 4.
- Zhang, L., Mai, K., Tan, B., Ai, Q., Qi, C., Xu, W., Zhang, W., Liufu, Z., Wang, X., & Ma, H. (2009). Effects of dietary administration of probiotic Halomonas sp. B12 on the intestinal microflora, immunological parameters, and midgut histological structure of shrimp, Fenneropenaeus chinensis. Journal of the World Aquaculture Society, 40(1), 58–۶۶. https://doi.org/10.1111/j.1749-7345.2008.00235. x
تعداد بازدید: ۲
لینک کوتاه: کپی کن!
بازنشر فانوس دریا به نقل از اتحادیه تولید و تجارت آبزیان