يُعدّ الأكسجين المذاب مصدر قلق كبير في تربية الأحياء المائية. إليكم السبب.

يناقش البروفيسور بويد متغيرًا خطيرًا يسبب التوتر ويمكن أن يؤدي إلى الوفاة أو التسبب في فقدان الشهية وتباطؤ النمو وزيادة قابلية الإصابة بالأمراض

من المعروف لدى مُزارعي الأحياء المائية أن توافر الكائنات الحية الغذائية الطبيعية يحد من إنتاج الروبيان ومعظم أنواع الأسماك في الأحواض إلى حوالي 500 كجم للهكتار الواحد لكل محصول (كجم/هكتار/محصول). في الاستزراع شبه المكثف، مع الأعلاف المُصنّعة والتبادل اليومي للمياه دون تهوية، يمكن أن يصل الإنتاج عادةً إلى 1500-2000 كجم/هكتار/محصول، ولكن عند زيادة الغلة، تُسبب كمية العلف اللازمة خطرًا كبيرًا بانخفاض تركيز الأكسجين المذاب. وبالتالي، يُعدّ الأكسجين المذاب (DO) مُتغيرًا حاسمًا في تكثيف إنتاجية الاستزراع المائي في الأحواض.

يمكن استخدام التهوية الميكانيكية لزيادة كمية العلف المُدخلة وزيادة الإنتاجية. كل حصان لكل هكتار من التهوية يُتيح إنتاج ما يقارب 10-12 كجم/هكتار من العلف يوميًا لمعظم أنواع الزراعات. إنتاج 10,000-12,000 كجم/هكتار/محصول ليس بالأمر المُستغرب مع ارتفاع معدلات التهوية. ويمكن تحقيق إنتاجية أكبر في البرك والخزانات المُبطّنة بالبلاستيك ذات معدلات التهوية العالية.

نادرًا ما نسمع عن حالات اختناق أو إجهاد مرتبط بالأكسجين في إنتاج الدجاج والخنازير والماشية المُربّاة بكثافة عالية، إلا أن هذه الظواهر شائعة جدًا في تربية الأحياء المائية. سيتم شرح أسباب أهمية الأكسجين المذاب في تربية الأحياء المائية.

يحتوي الهواء قرب سطح الأرض على 20.95% أكسجين، و78.08% نيتروجين، ونسب ضئيلة من ثاني أكسيد الكربون وغازات أخرى. تبلغ كمية الأكسجين الجزيئي اللازمة لتشبع المياه العذبة عند الضغط الجوي القياسي (760 مليلترًا من الزئبق) ودرجة حرارة 30 درجة مئوية 7.54 ملغم/لتر. وبالطبع، خلال النهار أثناء عملية البناء الضوئي، عادةً ما يكون الماء في البركة مشبعًا بالأكسجين المذاب (قد يصل التركيز إلى 10 ملغم/لتر أو أكثر في المياه السطحية)، لأن إنتاج الأكسجين عن طريق البناء الضوئي أكبر من فقدانه عن طريق التنفس والانتشار في الهواء. أما في الليل، فعندما تتوقف عملية البناء الضوئي، ينخفض تركيز الأكسجين المذاب - وأحيانًا يُعتبر أقل من 3 ملغم/لتر الحد الأدنى المقبول لتركيز الأكسجين لمعظم أنواع الأحياء المائية المستزرعة.

تتنفس الحيوانات البرية الهواء للحصول على الأكسجين الجزيئي، الذي يُمتص عبر الحويصلات الهوائية في رئتيها. وتضطر الأسماك والروبيان إلى ضخ الماء عبر خياشيمها لامتصاص الأكسجين الجزيئي عبر صفائحها الخيشومية. ويتطلب جهد التنفس أو ضخ الماء عبر الخياشيم طاقة تتناسب مع وزن الهواء أو الماء.

سيتم حساب أوزان الهواء والماء اللازم استنشاقهما أو ضخهما لتعريض أسطح الجهاز التنفسي لـ ١.٠ ملغ من الأكسجين الجزيئي. ولأن الهواء يحتوي على ٢٠.٩٥٪ أكسجين، فإن حوالي ٤.٨ ملغ من الهواء يحتوي على ١.٠ ملغ أكسجين.

في بركة روبيان بمياه تحتوي على 30 جزءًا في الألف من الملوحة عند درجة حرارة 30 درجة مئوية (كثافة الماء = 1.0180 جم/لتر)، يبلغ تركيز الأكسجين المذاب عند التشبع بالغلاف الجوي 6.39 ملجم/لتر. يحتوي حجم 0.156 لتر من الماء على 1 ملجم من الأكسجين، ويزن 159 جرامًا (159,000 ملجم). هذا أكبر بـ 33,125 مرة من وزن الهواء الذي يحتوي على 1 ملجم من الأكسجين.

المزيد من الطاقة التي تنفقها الحيوانات المائية
يحتاج الروبيان أو السمك إلى طاقة أكبر بكثير للحصول على نفس كمية الأكسجين مقارنةً بحيوان بري. وتتفاقم المشكلة عندما ينخفض تركيز الأكسجين المذاب في الماء، إذ يجب ضخ المزيد من الماء عبر الخياشيم لتعريضها لـ ١.٠ ملغ من الأكسجين.

عندما تسحب الحيوانات البرية الأكسجين من الهواء، يُستعاد بسهولة، لأن الهواء يدور بحرية نظرًا لانخفاض كثافته بشكل كبير عن الماء. على سبيل المثال، تبلغ كثافة الهواء عند درجة حرارة 25 درجة مئوية 1.18 غ/لتر، مقارنةً بـ 995.65 غ/لتر في المياه العذبة عند نفس درجة الحرارة. في نظام تربية الأحياء المائية، يجب تعويض الأكسجين المذاب الذي تسحبه الأسماك أو الروبيان عن طريق انتشار الأكسجين الجوي في الماء، ويُعد دوران الماء ضروريًا لنقل الأكسجين المذاب من سطح الماء إلى عمود الماء للأسماك أو إلى القاع للروبيان. الماء أثقل من الهواء، ويدور ببطء أكثر من الهواء، حتى عند استخدام وسائل ميكانيكية مثل أجهزة التهوية.

يحتفظ الماء بكمية أقل بكثير من الأكسجين مقارنةً بالهواء - عند درجة تشبع 30 درجة مئوية، تحتوي المياه العذبة على 0.000754% من الأكسجين (بينما يحتوي الهواء على 20.95%). على الرغم من أن الأكسجين الجزيئي يمكن أن يدخل بسرعة إلى الطبقة السطحية لكتلة الماء، إلا أن حركة الأكسجين المذاب عبر الكتلة بأكملها تعتمد على معدل امتزاج الماء المشبع بالأكسجين على السطح بكتلة الماء عن طريق الحمل الحراري. يمكن للكتلة الحيوية الكبيرة للأسماك أو الروبيان في البركة أن تستنفد الأكسجين المذاب بسرعة.

توفير الأكسجين أمر صعب
يمكن توضيح صعوبة تزويد الأسماك أو الروبيان بالأكسجين على النحو التالي. تسمح المعايير الحكومية بحوالي 4.7 شخص لكل متر مربع في الفعاليات الخارجية. بافتراض أن وزن كل شخص هو المتوسط العالمي البالغ 62 كجم، فسيكون هناك 2,914,000 كجم/هكتار من الكتلة الحيوية البشرية. تحتاج الأسماك والروبيان عادةً إلى الأكسجين للتنفس، وهو حوالي 300 ملغ/كجم من وزن الجسم في الساعة. يمكن لهذا الوزن من الكتلة الحيوية السمكية أن يستنزف الأكسجين المذاب في بركة مياه عذبة مساحتها 10,000 متر مكعب، مشبعة في البداية بالأكسجين عند درجة حرارة 30 درجة مئوية، في حوالي 5 دقائق، مما قد يؤدي إلى اختناق حيوانات المزرعة. لن يعاني 47,000 شخص لكل هكتار في فعالية خارجية من أي صعوبة في التنفس بعد عدة ساعات.

يعد الأكسجين المذاب متغيرًا حاسمًا لأنه يمكن أن يقتل حيوانات الأحياء المائية بشكل مباشر، ولكن بشكل مزمن، يؤدي انخفاض تركيز الأكسجين المذاب إلى إجهاد الحيوانات المائية مما يؤدي إلى ضعف الشهية وبطء النمو وزيادة قابلية الإصابة بالأمراض.

موازنة كثافة الحيوانات ومدخلات الأعلاف
يرتبط انخفاض الأكسجين المذاب أيضًا بظهور نواتج أيضية سامة محتملة في الماء. تشمل هذه السموم ثاني أكسيد الكربون والأمونيا والنتريت والكبريتيد. وكقاعدة عامة، في الأحواض التي تكون فيها خصائص جودة المياه الأساسية مناسبة لتربية الأسماك والروبيان، ستكون مشاكل جودة المياه نادرة طالما تم ضمان تركيز كافٍ من الأكسجين المذاب. وهذا يتطلب موازنة معدلات التخزين والتغذية مع توافر الأكسجين المذاب من المصادر الطبيعية أو من خلال التهوية في نظام الاستزراع.

في تربية الأسماك في المياه الخضراء بالبرك، يكون تركيز الأكسجين المذاب في أعلى مستوياته ليلاً. أما في أنواع التربية الحديثة الأكثر كثافة، فيكون الطلب على الأكسجين المذاب كبيرًا، ويجب الحفاظ على تركيزه باستمرار عن طريق التهوية الميكانيكية.

https://www.alibaba.com/product-detail/RS485-WIFI-4G-GPRS-LORA-LORAWAN_62576765035.html?spm=a2747.product_manager.0.0.771371d2LOZoDB

مجموعة متنوعة من أجهزة استشعار جودة المياه للرجوع إليها، نرحب باستشارتك