Исследования в аквакультуре: Содействие устойчивому производству морепродуктов в мире

Аквакультура, также известная как рыбоводство, является самым быстрорастущим сектором производства продуктов питания в мире. По мере сокращения запасов дикой рыбы из-за чрезмерного вылова и деградации окружающей среды аквакультура играет все более важную роль в удовлетворении растущего спроса на морепродукты. Однако устойчивые методы аквакультуры имеют первостепенное значение для минимизации воздействия на окружающую среду и обеспечения долгосрочной продовольственной безопасности. В этой статье рассматриваются последние достижения в исследованиях аквакультуры, уделяя особое внимание устойчивым практикам, технологическим инновациям и будущему мирового производства морепродуктов.

Важность исследований в аквакультуре

Исследования в аквакультуре жизненно важны для разработки эффективных, устойчивых и экологически безопасных методов ведения хозяйства. Исследовательские усилия направлены на решение различных проблем, включая управление заболеваниями, оптимизацию кормов, генетическое улучшение выращиваемых видов и минимизацию экологического следа аквакультурных предприятий. Инвестируя в исследования и разработки, мы можем повысить продуктивность и устойчивость систем аквакультуры во всем мире.

Обеспечение глобальной продовольственной безопасности

С ростом мирового населения спрос на богатые белком источники пищи продолжает расти. Аквакультура может внести значительный вклад в удовлетворение этого спроса, предоставляя устойчивую альтернативу выловленной в дикой природе рыбе. Исследования в аквакультуре сосредоточены на повышении эффективности производства и диверсификации выращиваемых видов для укрепления продовольственной безопасности в различных регионах.

Содействие экологической устойчивости

Устойчивые практики аквакультуры необходимы для минимизации воздействия рыбоводства на окружающую среду. Исследовательские усилия направлены на сокращение загрязнения, сохранение ресурсов и защиту биоразнообразия. Инновации в разработке кормов, управлении отходами и интегрированной мультитрофической аквакультуре (ИМТА) являются ключевыми направлениями.

Ключевые направления исследований в аквакультуре

Исследования в аквакультуре охватывают широкий спектр дисциплин, включая биологию, генетику, питание, инженерию и науки об окружающей среде. Вот некоторые ключевые области исследований:

1. Генетика и селекция

Программы генетического улучшения направлены на усиление желаемых признаков у выращиваемых видов, таких как скорость роста, устойчивость к заболеваниям и эффективность конверсии корма. Методы селекционного разведения и генетической модификации используются для создания превосходных штаммов рыбы, креветок и моллюсков. Например:

• Программы селекции лосося: В Норвегии и Чили программы селекции лосося значительно улучшили темпы роста и устойчивость к заболеваниям, что привело к повышению эффективности производства.
• Программы селекции креветок: В Азии и Латинской Америке программы селекции креветок сосредоточены на разработке устойчивых к болезням сортов для борьбы с вирусными вспышками, такими как вирус синдрома белых пятен (WSSV).

2. Питание и разработка кормов

Корма составляют значительную часть операционных расходов в аквакультуре. Исследовательские усилия сосредоточены на разработке сбалансированных по питательным веществам и экономически эффективных кормов, способствующих оптимальному росту и здоровью. Изучаются альтернативные источники белка, такие как насекомная мука, водоросли и микробные белки, чтобы уменьшить зависимость от рыбной и соевой муки.

Примеры исследований в области питания включают:

• Корма на основе водорослей: Исследования по включению водорослей в корм для рыб в качестве устойчивого альтернативного источника белка набирают обороты во всем мире. Компании в США и Европе лидируют в разработке кормовых ингредиентов на основе водорослей.
• Насекомная мука: Использование насекомной муки, полученной из личинок черной львинки, в качестве источника белка для рыб и креветок является еще одной областью активных исследований. Исследования показали, что насекомная мука может эффективно заменять рыбную муку в кормах для аквакультуры.

3. Управление заболеваниями и здоровье

Вспышки заболеваний могут вызывать значительные экономические потери в аквакультуре. Исследования сосредоточены на разработке эффективных стратегий профилактики и лечения заболеваний, включая вакцины, пробиотики и меры биобезопасности. Понимание взаимодействия между патогенами, хозяевами и окружающей средой имеет решающее значение для эффективного управления заболеваниями.

Примеры исследований в области управления заболеваниями включают:

• Разработка вакцин: Разработка вакцин от распространенных болезней в аквакультуре, таких как бактериальные и вирусные инфекции, является приоритетом. Научно-исследовательские учреждения в Европе и Азии активно участвуют в разработке вакцин для различных выращиваемых видов.
• Пробиотики: Использование пробиотиков для усиления иммунной системы и устойчивости к болезням у выращиваемых рыб и креветок является еще одним направлением. Исследования показали, что пробиотики могут улучшить здоровье кишечника и снизить заболеваемость.

4. Качество воды и управление отходами

Поддержание хорошего качества воды необходимо для здоровья и продуктивности систем аквакультуры. Исследования сосредоточены на разработке эффективных технологий очистки воды, таких как биофильтры, искусственные водно-болотные угодья и установки замкнутого водоснабжения (УЗВ), для минимизации загрязнения и сохранения водных ресурсов. Также набирают популярность системы интегрированной мультитрофической аквакультуры (ИМТА), которые сочетают выращивание различных видов, способных использовать отходы друг друга.

Примеры исследований в области управления качеством воды включают:

• Установки замкнутого водоснабжения (УЗВ): Технология УЗВ разрабатывается и совершенствуется для минимизации использования воды и сброса отходов в аквакультурных хозяйствах. Системы УЗВ используются в различных странах, включая США, Канаду и Европу.
• Интегрированная мультитрофическая аквакультура (ИМТА): Системы ИМТА, которые интегрируют выращивание плавниковых рыб, моллюсков и морских водорослей, внедряются для улучшения качества воды и снижения воздействия на окружающую среду. Системы ИМТА используются в таких странах, как Канада, Китай и Чили.

5. Инженерия и технологии в аквакультуре

Достижения в инженерии и технологиях трансформируют практики аквакультуры. Автоматизированные системы кормления, устройства для мониторинга качества воды и технологии дистанционного зондирования используются для повышения эффективности и снижения трудозатрат. Точная аквакультура, которая включает использование датчиков, анализа данных и искусственного интеллекта (ИИ) для оптимизации хозяйственных операций, является новой областью.

Примеры технологических инноваций в аквакультуре включают:

• Автоматизированные системы кормления: Автоматизированные системы кормления используются для подачи корма рыбам и креветкам с точными интервалами, оптимизируя использование корма и сокращая отходы.
• Мониторинг качества воды: Устройства для мониторинга качества воды в реальном времени используются для отслеживания таких параметров, как температура, pH и растворенный кислород, что позволяет фермерам быстро реагировать на изменения качества воды.
• Дистанционное зондирование: Технологии дистанционного зондирования, такие как спутниковые снимки и дроны, используются для мониторинга аквакультурных ферм и оценки состояния окружающей среды.

Устойчивые практики аквакультуры

Устойчивые практики аквакультуры необходимы для обеспечения долгосрочной жизнеспособности аквакультурной отрасли. Эти практики направлены на минимизацию воздействия на окружающую среду, сохранение ресурсов и содействие социальной ответственности. Вот некоторые ключевые аспекты устойчивой аквакультуры:

1. Снижение воздействия на окружающую среду

Устойчивые практики аквакультуры направлены на минимизацию загрязнения, сохранение водных ресурсов и защиту биоразнообразия. Этого можно достичь путем:

• Правильный выбор места: Выбор подходящих мест для аквакультурных ферм может минимизировать воздействие на чувствительные экосистемы.
• Управление отходами: Внедрение эффективных стратегий управления отходами, таких как биофильтрация и ИМТА, может снизить загрязнение.
• Ответственное управление кормами: Использование устойчивых кормовых ингредиентов и минимизация отходов корма могут уменьшить экологический след аквакультурных операций.

2. Сохранение ресурсов

Устойчивые практики аквакультуры сосредоточены на сохранении воды, энергии и других ресурсов. Этого можно достичь путем:

• Рециркуляция воды: Внедрение систем рециркуляции воды, таких как УЗВ, может снизить потребление воды.
• Энергоэффективность: Использование энергоэффективного оборудования и возобновляемых источников энергии может снизить потребление энергии.
• Оптимизация ресурсов: Оптимизация использования кормов, удобрений и других вводимых ресурсов может минимизировать отходы ресурсов.

3. Продвижение социальной ответственности

Устойчивые практики аквакультуры также подчеркивают социальную ответственность, включая:

• Справедливые трудовые практики: Обеспечение справедливой заработной платы и условий труда для работников аквакультуры.
• Взаимодействие с местными сообществами: Взаимодействие с местными сообществами и учет их проблем.
• Прозрачность и прослеживаемость: Предоставление потребителям информации о происхождении и методах производства аквакультурной продукции.

Будущее исследований в аквакультуре

Исследования в аквакультуре готовы играть все более важную роль в формировании будущего мирового производства морепродуктов. Новые тенденции и исследовательские приоритеты включают:

1. Точная аквакультура

Точная аквакультура, которая включает использование датчиков, анализа данных и ИИ для оптимизации хозяйственных операций, как ожидается, трансформирует отрасль аквакультуры. Собирая и анализируя данные о качестве воды, потреблении корма и росте рыбы, фермеры могут принимать обоснованные решения для повышения эффективности и сокращения отходов.

2. Адаптация к изменению климата

Изменение климата создает серьезные проблемы для аквакультуры, включая повышение температуры воды, закисление океана и увеличение частоты экстремальных погодных явлений. Необходимы исследования для разработки климатоустойчивых систем аквакультуры, которые могут адаптироваться к этим меняющимся условиям.

3. Альтернативные источники белка

Разработка альтернативных источников белка для кормов в аквакультуре, таких как насекомная мука, водоросли и микробные белки, будет оставаться главным исследовательским приоритетом. Эти альтернативные источники белка могут уменьшить зависимость от рыбной и соевой муки, делая аквакультуру более устойчивой.

4. Устойчивость к заболеваниям

Повышение устойчивости к заболеваниям у выращиваемых видов с помощью генетического улучшения и других стратегий останется критически важной областью исследований. Вспышки заболеваний могут вызывать значительные экономические потери в аквакультуре, поэтому разработка эффективных стратегий профилактики и лечения заболеваний имеет важное значение.

5. Устойчивые кормовые ингредиенты

Разработка и использование устойчивых кормовых ингредиентов остается серьезной проблемой. Исследования новых источников белка и кормовых добавок для улучшения усвоения питательных веществ и сокращения отходов будут иметь решающее значение.

Мировые примеры успеха исследований в аквакультуре

Многие страны успешно внедрили исследования в аквакультуре для улучшения производства и устойчивости. Вот несколько примеров:

• Норвегия: Промышленность по разведению лосося в Норвегии извлекла выгоду из десятилетий исследований в области генетики, питания и управления заболеваниями. Программы селекционного разведения значительно улучшили темпы роста и устойчивость к заболеваниям у выращиваемого лосося.
• Чили: Промышленность по разведению лосося в Чили также активно инвестировала в исследования и разработки, что привело к повышению эффективности производства и улучшению экологических практик.
• Китай: Китай является крупнейшим в мире производителем аквакультуры, и исследования играют решающую роль в поддержке аквакультурной отрасли страны. Исследовательские усилия сосредоточены на разработке устойчивых методов ведения хозяйства и диверсификации выращиваемых видов.
• Вьетнам: Промышленность по разведению креветок во Вьетнаме извлекла выгоду из исследований в области управления заболеваниями и оптимизации кормов. Научно-исследовательские учреждения во Вьетнаме активно участвуют в разработке устойчивых к болезням сортов креветок и устойчивых рецептур кормов.
• Канада: Канада стала пионером в исследованиях интегрированных мультитрофических аквакультурных систем (ИМТА), интегрируя выращивание плавниковых рыб, моллюсков и морских водорослей для улучшения качества воды и снижения воздействия на окружающую среду.

Проблемы и возможности

Хотя исследования в аквакультуре достигли значительного прогресса, остается несколько проблем:

• Финансирование: Обеспечение достаточного финансирования для исследований в аквакультуре является постоянной проблемой. Необходимы увеличенные инвестиции в исследования и разработки для удовлетворения растущего спроса на морепродукты и обеспечения устойчивости практик аквакультуры.
• Сотрудничество: Улучшенное сотрудничество между исследователями, представителями отрасли и политиками необходимо для преобразования результатов исследований в практические приложения.
• Передача знаний: Необходимы эффективные механизмы передачи знаний для распространения результатов исследований среди фермеров и других заинтересованных сторон.
• Нормативно-правовая база: Необходимы четкие и последовательные нормативно-правовые рамки для содействия устойчивым практикам аквакультуры и обеспечения защиты окружающей среды.

Несмотря на эти проблемы, исследования в аквакультуре открывают огромные возможности для улучшения глобальной продовольственной безопасности, содействия экологической устойчивости и создания экономических возможностей. Инвестируя в исследования и разработки и способствуя сотрудничеству между заинтересованными сторонами, мы можем раскрыть весь потенциал аквакультуры для обеспечения устойчивыми морепродуктами будущих поколений.

Заключение

Исследования в аквакультуре необходимы для содействия устойчивому производству морепродуктов в мире. Сосредоточившись на генетике, питании, управлении заболеваниями, качестве воды и инженерии, исследователи разрабатывают инновационные решения для повышения эффективности и устойчивости систем аквакультуры. По мере роста спроса на морепродукты исследования в аквакультуре будут играть все более важную роль в обеспечении продовольственной безопасности и защите наших океанов. Применяя устойчивые практики и инвестируя в исследования и разработки, мы можем создать будущее, в котором аквакультура вносит вклад в здоровую планету и хорошо накормленное население.