Halastavi zooplankton közösségi összetételben rejlő különbségek eltérő takarmányösszetevők használata mellett

TÓTH Flórián¹, ZSUGA Katalin², KEREPECZKI Éva¹, BERZI-NAGY László¹, JAKABNÉ SÁNDOR Zsuzsanna¹, KÖRMÖCZI László³

¹Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ Halászati Kutatóintézet, Hidrobiológia Osztály, Szarvas, toth.florian[kukac]haki.naik.hu
²Agrint Kft, Gödöllő
³Szegedi Tudományegyetem, Ökológiai Tanszék, Szeged

Kivonat

Bevezetés

Az elmúlt évtizedekben fokozódott a pontytermelés Európában és a világ más részein (Pechar L. 2000, Potužák J. 2007). 2016-ban a globális haltermelés meghaladta a 171 millió tonnát, amelynek 47% -át (körülbelül 80 millió tonnát) az akvakultúra adta. Ebben az évben a világ pontytermelése elérte a 4,5 millió tonnát (FAO 2018). A piaci igények az extenzív rendszerek fejlesztését kényszerítik. A fenntartható intenzitáshoz azonban olyan takarmánytípusok szükségesek, ahol a legmagasabb hozamok érhetők el az ökoszisztéma legkisebb tápanyagterhelésével. Ennek eredményeként az akvakultúra takarmányipara alternatív forrásokhoz fordult (Welker et al. 2014) és elterjedt a növényi alapanyagok használata. Az alternatív növényi összetevők felvételének azonban saját kihívásai vannak a termékminőség (Mráz et al. 2012, Steffens W. és Wirth M. 2007, Trbovic et al. 2013) és a környezeti hatások (Hardy R.W. 2010) szempontjából. A ponty tenyésztése az extenzív és félig intenzív tavi akvakultúrában a természetes táplálékon és a gabonafélék takarmányozásán alapul. Ebben az esetben a haltenyésztő legfontosabb feladata agrotechnikai eszközök felhasználásával a folyamatosan növekvő zooplankton populáció létrehozása és fenntartása (Horváth et al. 2011). Azonban a halászat technológiai fejlődésének gazdasági megközelítése mellett az ökológiai megközelítést sem szabad figyelmen kívül hagyni. Az akvakultúra napjainkban tapasztalható intenzitása kihat a vízi ökoszisztémák és a zooplankton közösségek szerkezetére és dinamikájára. Ez a szervezetcsoport hozzájárul a gazdaságilag fontos halfajok növekedéséhez is. A zooplankton jelentős aminosav-, fehérje-, zsírsav-, lipid-, enzim- és ásványianyag-forrásnak tekinthető (Watanabe et al. 1983, Millamena et al. 1990). Míg maga a gabona takarmány fehérjeszegény és magas szénhidráttartalmú, addig a zooplankton fehérjében gazdag és szénhidrátban szegény (Ruttkay A. 1975). A zooplankton közösségek összetétele és bősége mind a víz minőségének, mind a termelési intenzitás indikátorának tekinthető (Bhuiyan A.S. és Nessa Q. 1998). A munkánk célja a különféle kiegészítő takarmánytípusok hatásának felmérése a zooplankton közösségekre. Feltételeztük, hogy a kísérleti, növényi alapú takarmány hatása a közösségi összetételre nem különbözik a hagyományos, halliszt tartalmú és gabona takarmányokétól, és ezért a kísérleti takarmány nem jelent nagyobb környezeti terhet, így a hagyományos takarmányok fenntartható alternatívájaként ajánlható.

Anyag és módszer

A kísérletet azonos méretű halastavakban végeztük a Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ, Halászati Kutatóintézet kísérleti telepén 2015-ben. A tavak átlagos területe 1754 ± 74 m², átlagos mélysége 1,3 m volt. A kísérletet kilenc földmedrű tóban végeztük, takarmánytípusonként három ismétléssel. A tavak a közeli Holt-Körös vizéből kerültek feltöltésre. Minden tóba kétszáz darab kétnyaras ponty (átlagos tömeg: 745 ± 80 g) került kihelyezésre. Takarmányozásra három különböző takarmányt alkalmaztunk: 1) halliszt- és halolaj alapú táp kereskedelmi takarmányként, 2) növényi liszt és növényi olaj tartalmú takarmány, mint kísérleti, fenntartható táp és 3) gabonafélék, a hagyományos kiegészítő takarmány kontrollként.

A zooplankton közösségből 2015-ben háromszor történt mintavétel (június, augusztus és szeptember) a felszíni víz 50 literjének 50 µm-es plankton hálón való átszűrésével. A tömörített mintákat a helyszínen formalinnal tartósítottuk. A vizsgálat során a következő paramétereket határoztuk meg: fajösszetétel, egyedszám, biomassza. A zooplankton mintavétellel egyidejűleg az egész vízoszlopot mintáztuk, és elemeztük a vízkémiai paramétereket. Az összes nitrogén (ISO 1997a), ammónium-nitrogén (ISO 2005), összes foszfor (ISO 2004), összes lebegőanyag (ISO 1997b), klorofill-a (ISO 1992) és vezetőképesség
(ISO 1985) a Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ, Öntözési és Vízgazdálkodási Kutatóintézet Környezetanalitikai Központ vizsgáló laboratóriumában a Magyar Szabványügyi Testület szabványai szerint került mérésre.

Statisztikai értékelés céljából a környezeti tényezők zooplankton közösségek szerkezetére gyakorolt hatásait kanonikus korrespondencia analízissel (CCA) elemeztük R (R Development 2013) szoftverkörnyezetben vegan (Oksanen et al. 2012) munkacsomaggal. A korábban felsorolt vízkémiai paraméterek mellett, három takarmány összetevő (halliszt, szója tartalom és búza) hatását elemeztük a fajlistához tartozó egyedszámok szerinti ordinációs térben való rendeződésre.

Eredmények és következtetések

A kerekesféreg (Rotifera) és kisrák (Cladocera és Copepoda) eloszlására CCA felhasználásával hét vízkémiai és három takarmány összetevő paraméter hatását értékeltük. A kisrák közösségek esetében a teljes ammónium-nitrogén, az összes nitrogén, az összes foszfor, az összes lebegőanyag és a klorofill-a ellentétes hatást gyakorolt, mint az elektromos vezetőképesség és a kémiai oxigénigény: az előbbi csoport pozitívan korrelált a közösségi fajösszetétellel és egyedsűrűséggel szeptemberben, míg az utóbbi két paraméter negatívan. Ennek megfelelően a vízkémia alig volt hatással a közösség kialakulására vagy csoportosulására a másik két hónapban. A kezelések hatásainak vizsgálatakor részleges időbeli csoportosulás figyelhető meg. A júniusi és augusztusi értékek enyhe átfedést mutattak. Ebben az esetben a kísérleti takarmányra és a kontroll búza etetésére jellemző növénytartalom negatívan korrelált az augusztusi értékekkel, míg a halliszt halolaj alapú takarmányra ennek ellenkezője volt jellemző a szeptemberi közösségi összetételre. Így a növényi étrend felelős lehet a júniusi és augusztusi csoportok elkülönüléséért. A kerekesféreg közösségeket ordinációs térben vizsgálva szintén időbeli csoportosulás figyelhető meg a vízkémiai paraméterek hatását tekintve. A szeptemberi közösségek fajösszetétele és denzitása pozitív korrelációt, az augusztusi közösségek pedig negatív korrelációt mutattak a klorofill-a koncentrációval és az összes lebegőanyaggal, míg a többi paraméter negatív korrelációt mutatott a júniusi közösségekkel. A takarmány összetevőket vizsgálva a kerekesféreg közösségek fajösszetétele és denzitása időbeli csoportosulást eredményeztek némi átfedéssel. Az augusztusi minták diszkrét halmazt alkottak, a szója volt a meghatározó a szeptemberi minták, a búza pedig a júniusi minták esetében. E plankton csoport esetében a takarmánynak kisebb szerepe volt, de a szója hatása volt a legerősebb az összetevők között.

A takarmány összetevők közösségi szintű hatását havi szinten vizsgálva a kisrákok és a kerekesféreg közösségek eltérően reagáltak. Az előbbi esetében az ordinációs térbe illesztett ellipszisek egyetlen hónap alatt sem válnak el egymástól átfedés nélkül. A takarmány összetevőknek nem volt egyértelmű hatása a közösségi összetételre. A kerekesférgek esetében sem mondható el teljes csoportosulás, de két hónap alatt is kialakultak bizonyos takarmány összetevőkre jellemző közösségek. Augusztusban a halliszt alapú takarmányok hatása elvált a másik két kezeléstől, míg szeptemberben a gabonával táplált tavakban olyan közösség alakult ki, amely élesen elkülönült a másik két kezeléstől. Mindezek fényében a vegetációs időszak alatt nem lehet általános megállapításokat tenni a takarmány zooplankton közösségekre gyakorolt hatásainak különbségeiről.

Összefoglalás

Egy halolaj és halliszt tartalmú halastavi takarmány, növényi alapú táppal való kiváltásának hatását vizsgáltuk a halastavak természetes táplálékkészletét jelentő zooplankton közösségek dinamikájára. A halastavakban az el nem fogyasztott plankton denzitás és biomassza alapján tipikusan a ponty monokultúrára jellemző mennyiségű (0,06-70 g/m³) (Ördög V. 2000) és minőségű zooplankton állomány alakult ki, ilyen a Bosmina-Cyclopidae dominancia (Ruttkay A. 1996). Halgazdálkodási szempontból a zooplankton közösségek mennyisége és minősége megfelelő volt, a kezelések közötti lényeges különbség a struktúrában nem adódott. A környezeti háttérfaktorokat, és a takarmány összetevőket vizsgálva, a különböző takarmányok alig befolyásolták a közösségi összetételt. A közösség struktúráját inkább a szezonális jelleg, mintsem a takarmány összetétel határozta meg. Összességében a különböző kezelések nem jelentettek speciális körülményeket a zooplankton közösségek számára, ami az összetételükben változást okozott volna. A kísérleti takarmány mellett is a hagyományos, kereskedelemben kapható táphoz hasonlóan a ponty monokultúrára jellemző zooplankton állomány alakult ki, ami a halak természetes táplálékának megfelelt. A kísérleti tápnak nem volt olyan negatív hatása, ami alapján el kellene vetni a használatát.

Irodalom

Bhuiyan A.S., Nessa Q. 1998. Seasonal variation in the occurrence of some zooplankton in a fish pond. Bangladesh J. Fish. Res., 2, 201–203

FAO 2018. The State of World Fisheries and Aquaculture 2018—Meeting the sustainable development goals; Food and Agriculture Organisation: Róma, Olaszország, 2018; Elérhető online: http://www.fao.org/3/i9540en/I9540EN.pdf (2020. 05. 03.).

Hardy R.W. 2010. Utilization of plant proteins in fish diets: Effects of global demand and supplies of fishmeal. Aquac. Res., 41, 770–776.

Horváth L., Béres B., Urbányi B. 2011. Ökológiai szemléletű tógazdálkodás, Szent István Egyetem, Gödöllő, Magyarország

ISO 1985. Water Quality—Determination of Electrical Conductivity; International Organization for Standardization: Genf, Svájc

ISO 1992. Water Quality—Measurement of Biochemical Parameters—Spectrometric Determination of the Chlorophyll-a Concentration; International Organization for Standardization: Genf, Svájc

ISO 1997a. Water Quality—Determination of Nitrogen—Part 1: Method Using Oxidative Digestion with Peroxodisulfate; International Organization for Standardization: Genf, Svájc

ISO 1997b. Water Quality—Determination of Suspended Solids by Fltration through Glass-Fibre Filters; International Organization for Standardization: Genf, Svájc

ISO 2004. Water quality—Determination of Phosphorus—Ammonium Molybdate Spectrometric Method; International Organization for Standardization: Genf, Svájc

ISO 2005. Water Quality—Determination of Ammonium Nitrogen—Method by Flow Analysis (CFA and FIA) and Spectrometric Detection; International Organization for Standardization: Genf, Svájc

Millamena O.M., Peñaflorida V.D., Subosa P.F. 1990. The macronutrient composition of natural food organisms mass cultured as larval feed for fish and prawns. Isr. J. Aquac., 42, 77–83.

Mráz J., Máchová J., Kozák P., Pickova J. 2012. Lipid content and composition in common carp–optimization of n-3 fatty acids in different pond production systems. J. Appl. Ichthyol., 28, 238–244.

Oksanen J., Blanchet F.G., Kindt R., Legendre P., O’har R.B., Simpson G.L., Solymos P., Stevens M.H., Wagner H. 2012. Vegan: Community Ecology Package. R package Version 1.17-2.

Ördög V. 2000. Zooplankton—táplálkozás, szaporodás és ökológiai igény In Halbiológia és haltenyésztés, Horváth, L., Mezőgazda Kiadó: Budapest, Magyarország, 373–376.

Pechar L. 2000. Impacts of long-term changes in fishery management on the trophic level water quality in Czech fishponds. Fish. Manag. Ecol. 2000, 7, 23–31.

Potužák J., Huda J., Pechar L. 2007. Changes in fish production effectivity in eutrophic fishponds—Impact of zooplankton structure. Aquac. Int. 15, 201–210.

R Development Core Team 2013. R: A Language and Environment for Statistical Computing; R Foundation for Statistical Computing: Bécs, Ausztria

Ruttkay A. 1975. A ponty táplálkozásökológiai vizsgálata. Kísérletügyi közlemények, 67, 133–156.

Ruttkay A. 1996. Kölcsönhatások a ponty-félék, valamint a zooplankton között, XX. Halászati Tudományos Tanácskozás Halászatfejlesztés 1996, 19, 151–170.

Steffens W., Wirth M. 2007. Influence of nutrition on the lipid quality of pond fish: Common carp (Cyprinus carpio) and tench (Tinca tinca). Aquac. Int., 15, 313–319.

Trbovic D., Markovic Z., Milojkovic-Opsenica D., Petronijevic R., Spiric D., Djinovic-Stojanovic J., Spiric A. 2013. Influence of diet on proximate composition and fatty acid profile in common carp (Cyprinus carpio). J. Food Compos. Anal., 31, 75–81.

Watanabe T., Kitajima C., Fujita S. 1983. Nutritional values of live organisms used in Japan for mass propagation of fish: A review. Aquaculture, 34, 115–143.

Welker T.L., Lim C., Barrows F.T., Liu K. 2014. Use of distiller’s dried grains with solubles (DDGS) in rainbow trout feeds. Anim. Feed Sci. Technol., 195, 47–57.