Transcript Prezentacja ze szkolenia

Mirosław Kuczyński
PAN ZIiGR w Gołyszu
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego Funduszu
Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo
H2O
C, N, P, K, Ca,
Mg, Na, … etc
C, N, P, K, Ca,
Mg, Na, … etc
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego Funduszu
Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo
Konsumenci III rz
– ryby drapieżne
Konsumenci II rz – ryby
zooplanktonożerne
Konsumenci I rz –
zooplankton, ryby roślinożerne
Producenci – fitoplankton, glony osiadłe,
makrofity
Reducenci (Destruenci)
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego
Funduszu Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo







Konkurencja pomiędzy elementami jednego poziomu
(fitoplankton – makrofity, różne gatunki ryb
planktonożernych, różne gatunki ryb drapieżnych etc.)
Kształtowanie warunków hydrochemicznych przez
wszystkie elementy trofii
Podstawa – obieg energii i materii w ekosystemie
Zasada entropii – rozproszenie 90% energii pomiędzy
poziomami, 10% energii przepływa pomiędzy
poziomami i kumuluje się
Właściwe proporcje pomiędzy poziomami – stabilizacja
ekosystemu
Zaburzenia jednego poziomu – efekt domina,
nierównowaga sieci
Nierównowaga sieci – niemożność uzyskania
zamierzonego efektu produkcyjnego.
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego
Funduszu Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego
Funduszu Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego
Funduszu Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo
 Plankton
• Fitoplankton
 Glony (złotowiciowce, kryptofity, okrzemki,
bruzdnice, zielenice)
 Sinice
• Zooplankton (pierwotniaki – konsumenci
bakterii, wrotki, widłonogi, wioślarki –
konsumenci pierwotniaków i glonów)
• Bakterioplankton – heterotroficzne organizmy
wód bogatych w związki organiczne)
• Wiroplankton – czynnik limitujący liczebność
bakterii
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego
Funduszu Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo
b – plankton (bakterie, glony, sinice,
wrotki, widłonogi, wioślarki)
c – peryfiton
(drobne glony i
bakterie oraz
pierwotniaki,
skąposzczety,
wodopójki, larwy
owadów etc.)
a – neuston(gł.bakterie
i glony), pleuston (gł.
organizmy wyższe)
d – bentos (bakterie i
grzyby – destruenci,
formy zwierzęce –
konsumenci detrytusu
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego Funduszu Rybackiego
zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo







Światło – pozytywne dla fotoautotrofów, negatywne
np. dla niektórych Nitrobacter.
Temperatura – przebieg procesów biochemicznych,
mieszanie wody
Ruch wody – mieszanie, równowaga gazowa
Odczyn – pH 6,5 – 8,5 optymalne dla większości
organizmów.
Gazy – gł. O2 i CO2
Związki organiczne – węglowodany, kw. organiczne,
tłuszcze, białka - źródło energii i materii dla
heterotroficznych bakterii
Związki nieorganiczne – gł. Związki N i P,
odpowiedzialne za kształtowanie warunków
powstawania pokarmu naturalnego ryb, ale też i za
tzw. „zakwity”.
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego Funduszu
Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo
 Czynniki
wody
wpływające na przejrzystość
Liczebność i biomasa glonów planktonowych
Liczebność i biomasa org. Zooplanktonowych
Zawiesina (w tym resuspensja osadów dennych
przez karpie)
Obecność związków i substancji organicznych i
nieorganicznych w formach nierozpuszczonych
(koloidy, cząsteczki zawieszone)
Czy czystość = przejrzystość?
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego
Funduszu Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo
 Głównie
związki N i P
 Fosfor – głównie zanieczyszczenie ze
strony rolnictwa i przemysłu
 Azot – asymilowany i pozyskiwany z
atmosfery, element konieczny
syntezy białek, produkty przemian
azotowych w organizmach żywych –
źródło zanieczyszczenia,
równocześnie „obszar działania”
mikroorganizmów
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego
Funduszu Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo
Element cyklu przemian
Amoniak (NH3/NH4+) – produkt przemian
azotowych organizmów amoniotelicznych
(większość org. wodnych), także jako
produkt procesów gnilnych; toksyczność
NH3, pH-zależność
 Nitryfikacja – biochemiczna przemiana
toksycznego amoniaku w znacznie mniej
toksyczne azotany (NO3-)
 Azotany – wykorzystywane bezpośrednio
przez rośliny bądź poddawane
mikrobiologicznej denitryfikacji


Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego Funduszu
Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo
 Proces
dwuetapowy, biochemiczna
przemiana mediowana przez bakteryjne
procesy enzymatyczne
 Etap I – Nitrosomonas - NH4+ + 1,5 O2 ->
NO2- + 2H+ + H2O + 352 kJ
 Etap II – Nitrobacter - NO2- + 0,5 O2 ->
NO3- + 73 kJ
 „Startery mikrobiologiczne” w
akwarystyce, czasem również z
udziałem bakterii z rodzaju Nitrospira
(podobieństwo do EM ?)
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego
Funduszu Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo

Tlen (rozpuszczony w wodzie) –
• dolna granica dla Nitrosomonas: 2 mg dm-3
• dolna granica dla Nitrobacter: 4 mg dm-3
• Poniżej 0,08 mg dm-3 nitryfikacja ustaje całkowicie


Temperatura – optimum ok. 28oC
pH – optymalne 7 i nieco powyżej
• w wodach miękkich, słabo zbuforowanych, zakwaszenie
jako skutek nitryfikacji ogranicza intensywność procesu
Dostępność substratu
Ilość materii organicznej – procesy gnilne
zużywają tlen
 Obecność i liczebność organizmów
nitryfikacyjnych


Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego
Funduszu Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo
 Denitryfikacja
– inaczej „oddychanie
azotanowe”
 Bakteryjny proces pozyskiwania tlenu
z azotanów
 NO3- + 0,5 H2O -> 0,5 N2 + 2,5 O + OH Bacillus, Micrococcus, Paracoccus,
Pseudomonas, Thiobacillus…
 Nitryfikacja i denitryfikacja to
procesy o podstawowym znaczeniu
dla funkcjonowania środowiska
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego
Funduszu Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo
 Rola
bakterii nitryfikacyjnych i
denitryfikacyjnych jest bardzo duża.
 Bez ich obecności niemożliwy byłby
prawidłowy obieg azotu w przyrodzie.
 Spowodowałoby to zaburzenie cykli
biogeochemicznych i równocześnie
nastąpiłoby całkowite zachwianie
równowagi w środowisku naturalnym
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego
Funduszu Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo
 Glony:
• organizmy samożywne (fotosynteza)
• jedno- i wielokomórkowe
• planktonowe i osiadłe
• nitkowate, plechowe etc…
 Sinice
(Cyanobacteria):
• organizmy samożywne
• planktonowe i osiadłe
• często niepożądany składnik biocenoz wodnych
• mogą uwalniać toksyny
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego
Funduszu Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo
 Glony:
• produkcja tlenu autochtonicznego w wodzie
• mogą stanowić pokarm organizmów
zooplanktonowych
 Sinice (Cyanobacteria):
• Produkcja tlenu autochtonicznego w wodzie
• Znikoma wartość pokarmowa dla
zooplanktonu (mało substancji
przyswajalnych, nici sinic blokują aparat
filtracyjny wioślarek (Cladocera)
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego
Funduszu Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo
glony, sinice a także bakterie oraz makrofity
konkurują o zasoby środowiska (głównie P,
jedynie wiosenne zakwity okrzemek limitowane
są dostępnością Si)
 Proporcja N : P wynosząca 5 : 1 i poniżej,
promuje zakwity sinicowe (Aphanizomenon flosaquae)
 Proporcja N : P wynosząca 20 : 1 i powyżej,
promuje zakwity zielenic (Scenedesmus,
Pediastrum, Chlorella)
 Obumierający zakwit dostarcza ogromnych
ilości materii organicznej
 Następuje silny ubytek tlenu i dominują procesy
gnilne

Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego
Funduszu Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo
 Eutrofizacja
wód dopływających do
stawów– pogarszanie warunków
tlenowych chowu
 Możliwość zaburzeń proporcji N : P
(konsekwencja – niekorzystny rozwój
zbiorowisk roślin i sinic)
 Czy woda I klasy jakościowej, uboga
w biogeny, jest korzystna dla
akwakultury stawowej?
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego
Funduszu Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo
Rok
Nog
NH4+
Pog
N/P
2005
2,760
0,27
0,19
14,5
2010
1,994
0,007
0,06667
29,9
Proporcja N : P powyżej 5 i poniżej 20 = warunki optymalne, zapobiegające
zakwitom
Proporcja N : P powyżej 20 = pewność wystąpienia zakwitu zielenic
Glony planktonowe (pokarm zooplanktonu) preferują jony amonowe
Glony nitkowate (zooplankton głoduje) preferują azotany
Wniosek 1: Zmiany w technologii oczyszczania ścieków oraz ograniczenie
spływu z rolnictwa sprzyja jakości wody w ujęciu RDR, niekoniecznie
korzystne dla akwakultury stawowej
Wniosek 2: uważna ocena jakości wody dopływającej i ewentualne
nawożenie
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego
Funduszu Rybackiego zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo
Jakość wód doprowadzanych do stawów
karpiowych ma istotne znaczenie dla
właściwego funkcjonowania ekosystemu.
Jakość wody w stawie, a tym samym
warunki dla prowadzenia chowu ryb, zależą
zarówno od jakości wody doprowadzanej,
jak i od wzajemnych relacji organizmów
żyjących w stawie. Zapewnienie im
warunków optymalnych jest żywotnym
interesem hodowcy i producenta
Operacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków finansowych Europejskiego Funduszu Rybackiego
zapewniającą inwestycję w zrównoważone rybołówstwo