INNOWACYJNOŚĆ W TRADYCYJNEJ TECHNOLOGII PRODUKCJI RYB USTROŃ, 9 10 CZERWCA 2015 Maciej PILARCZYK maciej.pilarczyk@golysz.pan.pl Polska Akademia Nauk Zakład Ichtiobiologii i Gospodarki Rybackiej
Akwakultura stawowa
1950 1953 1956 1959 1962 1965 1968 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 2013 Podaż ryb konsumpcyjnych [t 10 6 ] Obecna sytuacja akwakultury 250 200 Europa Akwakultura Połowy 150 100 50 0
1950 1953 1956 1959 1962 1965 1968 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 2013 Podaż ryb konsumpcyjnych [t 10 6 ] Obecna sytuacja akwakultury 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Austria Bulgaria Czech Republic Czechoslovakia Denmark Estonia Finland France Germany Hungary Iceland Ireland Italy Latvia Lithuania Malta Netherlands Norway Poland Portugal Romania Serbia Serbia and Montenegro Slovakia Spain Sweden Ukraine United Kingdom
Podaż ryb konsumpcyjnych [t 10 6 ] Obecna sytuacja akwakultury w Polsce 30 25 Karp Pstrąg 20 15 10 5 0 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 Produkcja ryb z akwakultury w Polsce (źródło: IRŚ)
Obecna sytuacja akwakultury w Polsce Przyczyny stagnacji produkcji karpiowej 1. Sytuacja epizootyczna, 2. Technologia produkcji, 3. Ograniczenia środowiskowe, 4. Zmiany na rynku ryb, 5. Wzrost kosztów produkcji, 6. Zmiana preferencji konsumentów, 7.
WYZWANIA KLUCZEM DO DALSZEGO ROZWOJU GOSPODARKI STAWOWEJ JEST DYWERSYFIKACJA PRODUKCJI NA POZIOMIE: 1. FUNKCJI (produkcja, rekreacja, sport, edukacja) 2. TECHNOLOGII (zastosowanie zarówno innowacyjnych, jak i tradycyjnych rozwiązań technicznych w produkcji stawowej) 3. INTENSYFIKACJI PRODUKCJI (intensywne i ekstensywne systemy produkcji) 4. PRODUKTU (poszerzenie spektrum gatunkowego podaży)
Nowe podejście do gospodarki stawowej PRZESUNIĘCIE BALANSU POZIOMU INTENSYFIKACJI PRODUKCJI WEWNĄTRZ GOSPODARSTWA. POWIERZCHNIA [%] EKSTENSYWNE INTEN. WIELKOŚĆ PRODUKCJI [t] EKST. INTENSYWNE PRZYCHÓD EKSTENSYWNE INTENSYWNE
Gospodarka wodna w akwakulturze Systemy gospodarki wodnej w akwakulturze: 1. Produkcja stawowa 2. Systemy sadzowe 3. Systemy przepływowe 4. Systemy recyrkulowane
Systemy stawowe Początki produkcji stawowej Wielowiekowa tradycja w Polsce Powiązanie ze środowiskiem naturalnym Funkcje pozaprodukcyjne Gospodarowanie wodą - cykliczność Opłaty za korzystanie ze środowiska itd..
Systemy sadzowe Wykorzystanie dużego akwenu do produkcji w ograniczonej objętości wody Wielowiekowa tradycja Ewolucja od rzemiosła do przemysłu Metoda rozcieńczania i pozbywania się problemu
Systemy przepływowe Wielowiekowa tradycja Wykorzystanie rzeki do produkcji w ograniczonej objętości wody Intensyfikacja produkcji Metoda pozbywania się problemu
Systemy recyrkulowane Intensywny system produkcji (RAS): Wysokie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne Zaawansowanie i skomplikowanie techniczne Wysoka sprawność (m 3 /kg) Uniwerslalność gatunkowa Mała powierzchnia (m 2 /kg)
WYZWANIA Idealny system produkcji: Łatwy do zastosowania w istniejących warunkach gospodarstwa stawowego Tani w instalacji Tani w utrzymaniu Nieskomplikowany technicznie Pozwalający na produkcję różnych gatunków ryb (dywersyfikacja podaży) Zachowanie ekologicznych walorów produkcji stawowej (brak zrzutów wód poprodukcyjnych)
Pomysł? SYSTEMY INTENSYWNE SYSTEMY EKSTENSYWNE duże przyrost biomasy [kg/m 3 ] małe zapotrzebowanie na wodę [m 3 /kg] uniwersalność gatunkowa wysokie koszty oczyszczania wody zrzuty biogenów kumulacja zanieczyszczeń rozrzutność materii i energii zdolność do biodegradacji szeregu substancji zdolność do asymilacji szeregu substancji zapotrzebowanie na biogeny TYLKO! aspekty ekologiczne niskie koszty produkcji aspekty pozaprodukcyjne zapotrzebowanie na biogeny!! ograniczenia gatunkowe SYSTEM INTENSYWNY SYSTEM EKSTENSYWNY
System Zintegrowany STAW W STAWIE BASEN + STAW
Podstawowe cechy INT. EXT. INT. EXT. Staw w stawie Basen + staw Staw w stawie Basen + staw Nowoczesny układ recyrkulowany (RAS) Koszty inwestycyjne Niskie Średnie Bardzo wysokie Koszty eksploatacyjne Niskie Średnie Wysokie Złożoność techniczna Niska Średnia Duża Czas retencji w części intensywnej Bardzo mały Duży Duży Łatwość odłowów częściowych Mała Duża Duża Energochłonność Średnia Duża Bardzo duża Łatwość kontroli obsad Mała Duża Duża Elastyczność w doborze gatunku Mała Duża Bardzo duża
System Zintegrowany Kluczowe zagadnienia: Czynnik limitujący to podsystem ekstensywny Obciążenie podsystemu ekstensywnego N i C Wydajność podsystemu ekstensywnego: Skład jakościowy obsad, Rozwiązania technologiczne (peryfiton, stosunek C/N), Dobór gatunku do podsystemu intensywnego Jakość wody Temperatura
System Zintegrowany Tradycyjny staw System zintegrowany Retencja biogenów Retencja biogenów w % ładunku Przewidywany przyrost biomasy N: 85 kg/ha P: 20 kg/ha C: 1,200 kg/ha N: 53 % P: 74 % C: 74 % 500-1,500 kg/ha N: 2,500 kg/ha P: 375 kg/ha C: 15,000 kg/ha N: 63 % P: 65 % C: 74 % 10-20 t/ha (z optymalizacją 15-20 t/ha) w części intensywnej - 10-15 t/ha w części ekstensywnej 0,5-2 t/ha 3-5 t/ha
Zalety systemów zintegrowanych A. Produkcja materiału zarybieniowego karpia w cyklu 2 letnim o Skrócenie dwóch pierwszych sezonów do jednego przez intensyfikację produkcji od narybku lipcowego do kroczka o Zbilansowanie ekonomiczne podwyższonych kosztów produkcji przez: Skrócenie cyklu produkcyjnego Zmniejszenie śmiertelności obsad narybku Ryby dodatkowe z podsystemu ekstensywnego B. Intensywna produkcja alternatywnych gatunków ryb drapieżnych o Przesuniecie ciężaru produkcji w ramach jednego gospodarstwa o Dywersyfikacja gatunkowa podaży o Podaż gatunków o wyższej wartości rynkowej i innym niż karp okresie popytu Intensywny tucz suma europejskiego w drugim roku produkcji Inne gatunki???
System Zintegrowany Jászkisér, Węgry
Staw ekstensywny: 20 ha Szarvas, Węgry
System Zintegrowany Jászkisér, Węgry
System Zintegrowany Podsystem intensywny: 4 baseny x 10m 3 przepływ ~2V/h napowietrzanie obsada: jesiotr syberyjski (m.j. ~15g) karmienie paszą pełnowartościową Podsystem ekstensywny: Staw ziemny ~0,18ha bezprzepływowy obsada: kroczek karpia + tołpyga biała brak karmienia A Pompy B Basen podsystemu intensywnego Zasilanie podsystemu intensywnego Odpływ podsystemu intensywnego www.geoportal.gov.pl
System Zintegrowany
Własne doświadczenia Kilka faktów: - Obsada 10 maja; - Długość sezonu 153dni; - Odłowy kontrolne podsystemu intensywnego: 5 + końcowe (6 okresów); - Parametry fizyczne wody 3x w tygodniu: ph, temp, O 2 ; - Parametry hydrochemiczne co 7 dni: - Stawy: N-NH 4, N-NO 3, N-Kjeldahl, P-PO 4, P-og, ChZT, zaw. og., NTU, PP, Chlo. - Baseny: N-NH 4, ChZT, NTU;
Obsada Własne doświadczenia Basen 1 2 3 4 5 6 7 8 szt 157 158 450 450 300 300 600 600 szt/m 2 15,7 15,8 45 45 30 30 60 60 kg 2,3 2,3 6,5 6,5 4,3 4,3 8,7 8,7 kg/m 2 0,2 0,2 0,7 0,7 0,4 0,4 0,9 0,9 szt 1215 1800 Kg 17,6 26,0 System A System B Karmienie: AllerAqua, Bronze (1064 kg; ); 2x na dobę Okres Dni Dawka dobowa [% m.c./d] 1 0-32 2,1 2 33-55 2,6 3 56-77 3,1 4 78-105 2,1 5 106-132 2,3 6 133-152 2,0 Białko [%] 45 Tłuszcz [%] 15 NFE [%] 22 Popiół [%] 8 Włókno [%] 2 Fosforowy [%] 1,1 Energia całkowita [MJ] 20,7 Energia strawna [MJ] 18,8
Własne doświadczenia System A System B [kg] [szt] [kg/szt.] [kg] [szt] [kg/szt.] Tołpyga 41,55 35 1,19 41,90 35 1,20 Jesiotr 10,75 5 2,15 13,05 5 2,61 Sandacz 1,55 1 1,55 1,70 1 1,70 Karp 50,00 627 0,08 50,00 627 0,08 [kg/ha] [szt] [kg] [szt] Tołpyga 227,05 191,26 228,96 191,26 Jesiotr 58,74 27,32 71,31 27,32 Sandacz 8,47 5,46 9,29 5,46 Karp 273,22 3426,23 273,22 3426,23
Średnia masa jednostkowa [g] Własne doświadczenia 450 400 350 300 250 200 150 100 50 1 (system A) 2 (system A) 3 (system A) 4 (system A) 5 (system B) 6 (system B) 7 (system B) 8 (system B) 0 0 40 80 120 160 Dni Zmiana średniej masy jednostkowej jesiotrów
Temperatura [ C] SGR [%] Własne doświadczenia 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 30,0 25,0 0-32 33-55 56-77 78-105 106-132 133-152 2,1 2,6 3,1 2,1 2,3 2 136 142 223 235 271 321 442 485 Dawka dobowa [% m.c./d 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 0-32 33-55 56-77 78-105 106-132 133-152 DNI
FCR Własne doświadczenia Basen 1 2 3 4 5 6 7 8 Pasza [kg] Razem 71,98 73,93 144,12 128,79 104,51 124,46 197,53 219,01 1064,34 kg 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0-32 33-55 56-77 78-105 106-132 133-152 Dni
[gn/m 2 d] Własne doświadczenia 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 A B 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Dni Obciążenie stawów ekstensywnych ładunkiem azotu [gn m -2 d-1 ] Ładunek paszy i azotu dostarczony do systemów Pasza [kg] [kgn/staw] [kgn/ha] System A 418,8 30,2 165 System B 645,5 46,5 254 SUMA 1064,3 76,7 -
N-NH4 [mgn/l] N-NH4 [mgn/l] 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 0,00 136 142 223 235 271 321 442 485 A B 0 20 40 60 80 100 120 140 160 DNI 136 142 321 271 223 235 442 485 A B
Wyniki produkcji rybackiej w stawach podsystemów ekstensywnych System A System B Obsada [kg] [szt] [kg/szt.] [kg] [szt] [kg/szt.] Tołpyga 41,55 35 1,19 41,90 35 1,20 Karp 50,00 627 0,08 50,00 627 0,08 Odłów [kg] [szt] [kg/szt.] [kg] [szt] [kg/szt.] Tołpyga 61,65 35 1,76 70,20 3 2,01 Karp 43,80 77 0,57 70,45 74 0,95 Przeżywalność [%] Tołpyga 100 100 Karp 12,3 11,8 Przyrost biomasy [kg/ha] Tołpyga 109,8 154,6 Karp -33,9 11,8 System A System B
Ekonomika produkcji Gatunek Wielkość produkcji rybackiej z systemów zintegrowanych Obsada [kg] Odłów [kg] Przyrost [kg] Cena [zł] Wartość [zł] Karp 100,00 114,25 14,25 (39,9) 18,00 256,50 Tołpyga 83,45 131,85 48,40 (132,2) 4,50 217,80 Jesiotr 43,70 632,90 589,20 (1609,8) 24,00 14.141,00
Dobre przykłady Szarvas, Węgry Pryrost biomasy: 10-20 t/ha
Podsumowanie 1. Uzyskano zadawalające przyrosty biomasy jesiotra syberyjskiego. 2. Zadowalający efekt produkcyjny (? śmiertelność) 3. Utrudniona kontrola wykorzystania paszy przez jesiotry (mętność wody) 4. Konieczna jest modyfikacja reżimu karmienia (okresowo wysoki FCR). 5. Uzyskane obciążenia systemów paszą nie spowodowały pogorszenia warunków środowiskowych w podsystemach ekstensywnych. 6. Możliwe jest znacznie większe obciążenie podsystemów intensywnych ładunkiem biogenów. 7. Niejednoznaczne wyniki produkcyjne w podsystemach ekstensywnych
Podsumowanie Ograniczone możliwości modyfikacji technologii produkcji. Potencjał stawów typu karpiowego: Produkcyjny Biologiczny Ekologiczny Ekonomiczny