Результат интеллектуальной деятельности: Способ форсированного получения рассады ламинарии (Saccharina) японской в заводских условиях

Изобретение относится к марикультуре, а именно к выращиванию ювенильных стадий спорофитов (зооспор, гаметофитов и ранней рассады) ламинарии японской в заводских условиях.

Известен способ культивирования ламинарии японской в двухгодичном цикле в условиях Дальнего Востока, при котором выращивание спорофитов проводят в море на подвесных плантациях в течение 22-24 месяцев при различной температуре воды и освещенности на разных их стадиях развития (а.с. №1353362, МПК A01G 33/02, опубл. 23.11.1987, Бюл. №43).

Известен способ выращивания ламинарии донным методом, при котором проводят оспоривание искусственных субстратах различного типа зооспорами ламинарии на берегу моря в сроки с III декады сентября по I декаду октября, затем размещают их в море на глубине 6-12 м на каменистый, галечный или песчано-галечный грунт. Молодые проростки ламинарии, видимые глазу, появляются к февралю-марту. К лету второго года жизни собирают урожай товарного спорофита («Инструкция по культивированию и восстановлению полей ламинарии», Т.Н. Крупнова, 2008, Владивосток, с. 28-32).

Недостатками этих способов является длительность периода прохождения ювенильных стадий спорофитов, а именно, в течение 5-6 месяцев (с октября по март), из-за резких перепадов температуры воды в море, недостатка питательных элементов и короткого светового дня в этот период времени года.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению и достигаемому результату является способ культивирования ламинарии в одногодичном цикле в условиях Дальнего Востока, при котором извлечение маточных слоевищ из морской воды и оспоривание субстратов проводят в - ранняя рассада длиной до 0,5 мм является менее жизнеспособной для дальнейшего развития спорофитов;

- короткий фотопериод менее благоприятен для развития ранних стадий;

- рассаду получают в сентябре и перенос в море осуществляется при не благоприятной для нее температуре воды в море, равной 15-18°С;

- приготовление конечного питательного раствора с приведением его рН до 7,8 требует дополнительного времени и химических соединений, что неудобно в промышленных масштабах.

Задачей заявленного изобретения является оптимизация условий среды для выращивания ювенильных стадий спорофитов, сокращение сроков их культивирования и уменьшение трудовых затрат на этот процесс.

Поставленная задача решается тем, что в способе форсированного получения рассады ламинарии японской в заводских условиях, согласно изобретению, в первой декаде сентября отбирают маточные слоевища со зрелой спороносной тканью, зооспорами этих слоевищ оспоривают намотанный на металлические рамки веревочный субстрат, который помещают в выростные бассейны завода, выращивание рассады осуществляют в течение 25 дней до достижения ее длины до 1.5 мм, через каждые 5 дней вносят питательный раствор с поддержанием в выростных бассейнах завода рН 7,8, при этом, начиная с первого дня выращивания рассады, ежедневно постепенно снижают температуру воды в бассейнах завода от 14°С до 10°С к 20-му дню и поддерживают на этом уровне до 25-го дня выращивания, освещенность увеличивают от 3000 лк в первый день до 17000 лк к 20-му дню и поддерживают на этом уровне до 25-го дня выращивания, при фотопериоде с 7.00 ч до 21.00 ч.

Проведение оспоривания в более поздние сроки и получение жизнестойкой рассады ко времени наступления осенних значений воды в море в 10°С, равной таковой в бассейнах с рассадой, во-первых, более благоприятно сказывается на дальнейшем подращивании до стадии товарного спорофита, поскольку ламинария активно развивается при прохладной температуре воды, во-вторых, упрощает процесс выращивания ранних стадий и сокращает трудовые затраты и затраты на содержание завода.

Культивирование зооспор, гаметофитов и ранней рассады проводят при ежедневном плавном снижении температуры воды от 14°С в первый день до 10°С к 20-му дню и поддерживают на этом уровне до 25-го дня выращивания, исключая тем самым резкие перепады температуры, которые негативно сказываются на развитии ювенильных стадий спорофитов.

Рассада длиной в 1,5 мм является более жизнестойкой, в отличие от прототипа, в котором ранняя рассада выращивается до размера 0,1-0,5 мм.

Питательный раствор готовят в трех различных емкостях, как в протопите, состав идентичен. В отличие от прототипа при соединении трех составляющих частей раствора в один конечный, не добавляется соляная кислота или бикарбонат натрия, поскольку рН конечного раствора равен 4,5, а рН морской воды в выростных бассейнах равен 9, при внесении питательного раствора в выростные бассейны рН при смешивании становится равным 7,8, что и требуется для культивирования ранних стадий. Раствор не подлежит длительному хранению и готовится непосредственно перед применением, периодичность подачи 1 раз в 5 дней.

Технический результат позволяет получить раннюю рассаду более жизнестойкой длины в 1,5 мм за счет проведения оспоривания в более поздние сроки, плавного щадящего снижения температуры воды в выростных бассейнах после оспоривания, увеличения мощности освещения и световой части фотопериода, исключения процесса довода питательного раствора в конечном растворе до рН 7,8, что значительно сокращает длительность процесса выращивания ювенильных стадий спорофитов до 25 дней.

Способ осуществляем следующим образом:

Маточные слоевища со зрелой спороносной тканью отбирают в первой декаде сентября и зооспорами этих слоевищ оспоривают веревочный субстрат, намотанный на металлические рамки, после чего оспоренные рамки помещают в выростные бассейны завода. Выращивание зооспор, гаметофитов и ранней рассады проводят при постепенном ежедневном снижении температуры воды от 14°С в первый день до 10°С к 20-му дню и поддерживают на этом уровне до 25-го дня выращивания. Освещенность увеличивают от 3000 лк в первый день до 17000 лк к 20-му дню и поддерживают на этом уровне до 25-го дня выращивания. Фотопериод выдерживают с 7.00 ч утра до 21.00 ч вечера. Аэрацию проводят, начиная с 5-го дня культивирования от слабой до интенсивной к 20-му дню, и сохраняют до 25-го дня выращивания. Ежедневно проводят удаление воды на 1/3 от всего объема воды в бассейне и заменяют ее на свежую термостатированную в том же количестве. Раз в пять дней проводят полную смену воды на термостатированную до нужных значений в данный момент, при этом рамки с оспоренными нитями переносят в другой бассейн с термостатированной водой во избежание перепада температур. Питательный раствор вносят в выростные бассейны через каждые 5 дней из расчета 1 ч раствора на 100 ч воды, при смешивании раствора и воды рН становится равным 7,8, в дальнейшем рН поддерживают на этом значении в выростных бассейнах в течение всего периода выращивания рассады. При таком режиме культивирования гаметофиты появляются на 2 день, ювенильные спорофиты - на 7-9 день, на 25 день рассада имеет длину 1-1,5 мм.

Изобретение подтверждается следующими примерами:

Пример 1. Оспоривание рамок - субстратов было проведено 10 сентября 2019 г. в бассейнах завода Центра Марикультуры на о. Попова Тихоокеанского филиала ВНИРО (ТИНРО), после чего оспоренные зооспорами рамки были перенесены в выростные бассейны, где выращивание ювенильной стадии ламинарии проводили при постепенном снижении температуры воды от 14°С в первый день до 10°С к 20-му дню и поддерживали на этом уровне до 25-го дня выращивания. Освещенность увеличивали от 3000 лк в первый день до 17000 лк к 20-му дню выращивания и поддерживали на этом уровне до 25-го дня выращивания. Фотопериод выдерживали с 7.00 ч утра до 21.00 ч вечера. Начиная с 5 дня выращивания, применяли слабую аэрацию и к 20-му дню увеличивали до интенсивной вплоть до 25-го дня выращивания. Ежедневно проводили удаление воды на 1/3 от всего объема воды в бассейне и заменяли ее на свежую термостатированную в том же количестве. Раз в пять дней проводили полную смену воды на термостатированную до нужных значений. Питательный раствор, содержащий на 1 л дистиллированной воды 7, 7 г мочевины, 0,04 йодистого калия, 1,9 г фосфорно-кислого натрия, 0,175 г железо-сернокислого аммония, 0,830 г трилона Б, 0,072 треххлористого железа, 0,286 г кристаллической борной кислоты, 0,018 г хлорида марганца, 0,0013 г хлористого цинка, 0,003 г хлористого кобальта, вносили в выростные бассейны через каждые 5 дней из расчета 1 ч раствора на 100 ч воды и поддерживали в них рН 7,8. Гаметофиты появились на 2 день, спорофиты на 8 день, на 25 день с момента оспоривания рассада имела длину 1-1,2 мм (5 октября). С 6 по 10 октября рассада с рамок была высажена на морскую плантацию при оптимальной для ее роста температуре в 10°С в бухту Рифовая Приморского края, где она уже к концу октября имела длину до 50-80 см, в то время как в природных условиях только происходит выход зооспор из маточных слоевищ или проводится оспоривание субстратов для двухгодичного культивирования на морских плантациях.

Пример 2. Оспоривание рамок - субстратов было проведено 5 сентября 2020 г. в бассейнах завода Центра Марикультуры на о. Попова Тихоокеанского филиала ВНИРО (ТИНРО), после чего оспоренные зооспорами рамки перенесли в выростные бассейны, где условия выращивания были как в примере 1. На 25 день выращивания к 1 октября рассада имела длину 1,5 мм, после чего ее перенесли в море на плантации в разных районах Приморского и Хабаровского края, где она уже к концу октября имела длину до 60-90 см.