Contractul nr.: 5N/07.02.2019 PN 19 10 02 03: „CERCETĂRI PRIVIND CREȘTEREA INTENSIVĂ A PEȘTILOR IN SISTEM DE POLICULTURĂ ȘI VALORIFICAREA COMPLEXĂ A BIORESURSELOR (PLANTELOR) ACVATICE” ETAPA 1/Faza nr. 1: "Studiu prospectiv privind creșterea intensivă a speciile piscicole în sistem de policultură" Termen: 14.03.2019 1. Obiectivul proiectului il constituie dezvoltarea unor soluţii inovative: privind realizarea unui model experimental de control și monitorizare pentru un sistem de creștere intensivă a diferite specii piscicole în regim de policultură (crap şi ciprinide asiatice), realizarea unui model experimental de instalație pentru producerea furajelor granulate/peletizate pentru hrănirea speciilor piscicole care să respecte condiţiile de igienă şi de mediu, precum și realizarea unei metodologii inovative de creștere a plantelor acvatice (zambila de apă, salata de Nil) în laborator și outdoor pentru integrarea acestora in sistemul de creștere a peștilor în policultură, concomitent cu valorificarea culturii de plante acvatice în sectoarele: zootehnic, alimentar, cosmetic, agricol biofertilizant (mulci) pentru sol. 2. Rezultatele preconizate în vederea atingerii obiectivului proiectului sunt prezentate în tabelul de mai jos:

Rezultate estimate în 2019 Nr.

Studiu tehnologic 3

Proiect execuţie model experimental (Plan tehnic) 2

Articole în reviste indexate BDI 3

Comunicări științifice la conferințe naționale/ internaționale 2

Pagină Web 1

3. Obiectivul fazei este reprezentat de fundamentarea tehnico-științifică a unui raport ce cuprinde un studiu prospectiv privind creșterea intensivă a speciile piscicole în sistem de policultură. 4. Rezultatele preconizate pentru atingerea obiectivului fazei: Pentru atingerea obiectivului acestei faze a fost elaborat un "Studiu prospectiv privind creșterea intensivă a speciile piscicole în sistem de policultură", abordându-se următoarele problematici:

Noțiuni intoductive despre acvacultură.

Cadrul legislativ la nivel UE și național privind sectorul piscicol.

Sisteme de creştere intensivă a speciilor piscicole.

Proprietății fizico-chimice ale apei pentru o bună dezvoltare a speciilor piscicole.

Sisteme de monitorizare ale calității apei sistemelor piscicole. La elaborarea studiului prospectiv al proiectului s-a urmărit respectarea cerinţelor SR EN ISO 9001:2015 „Sistemul de management al calităţii. Cerinţe”, pct. 8.3. „Proiectare şi dezvoltare a produselor şi serviciilor”, pct. 8.3.3. „Elemente de intrare ale proiectării şi dezvoltării”, astfel încât acesta să cuprindă ca elemente de intrare: 1. Cerinţe funcţionale şi de performanţă; 2. Cerinţe legale şi reglementate aplicabile:- SR EN ISO 12100:2011 - Securitatea maşinilor. Principii generale de proiectare. Aprecierea riscului şi reducerea riscului;- Legea 319/2006 a securităţii şi sănătăţii în muncă, cu modificӑrile şi actualizӑrile ulterioare; - OG. 195/2005 privind protecţia mediulu, cu modificӑrile şi actualizӑrile ulterioare;- Standarde specifice domeniului proiectului. 3. Atunci când este aplicabil, informaţii provenite din activitӑţi de proiectare şi dezvoltare anterioare similare; 4. Alte cerinţe esenţiale pentru proiectare şi dezvoltare: contract proiect, prospecte, reviste tehnice, cărţi de specialitate. Rezumatul fazei: Studiu prospectiv privind creșterea intensivă a speciile piscicole în sistem de policultură 1. Noțiuni intoductive despre acvacultură. Acvacultura este o ramură a agriculturii ce are că scop creșterea de animale și plante acvatice în vederea comercializării. Altfel spus, acvacultura se ocupă cu creșterea controlată a peștilor, crustaceelor, moluștelor, plantelor acvatice sau a altor organisme acvatice. Pe măsură ce resursele marine au scăzut la nivel global datorită pescuitului intensiv, dar și datorită unor intervenții legislative pentru a stopa acest fenomen, sursă principală de pește pentru consumatorii din toată lumea a devenit acvacultură. Pentru obținerea unei producții viabile și o activitate rentabilă, acvacultura trebuie realizată folosind evoluția științifică și tehnologică din acest domeniu.

Există de asemenea numeroase metode de producție utilizate în acvacultură: intensivă, extensivă, în mediu natural sau în bazine, în apă dulce sau apă sărată (maricultură), în sisteme de curgere continuă sau de recirculare tradițională sau modernă, clasică sau organică, în spații închise sau în spații deschise, etc. Piscicultura este o ramură a acvaculturii, care se ocupă cu creșterea, reproducerea și îmbunătățirea calitativă și cantitativă a populațiilor piscicole în apele naturale și în cele amenajate, dar și cu selecția, furajarea, fluctuația populațiilor piscicole, exploatarea și reglementarea pescuitului, pază, importul de icre embrionate, lapți conservați sau pești.

Dezvoltarea durabilă a pescuitului şi acvaculturii reprezintă o necesitate socio-economică pe termen mediu şi lung, implicând:

promovarea pescăriilor și a acvaculturii competitive, sprijinirea organizaţiilor de producători şi a fermelor piscicole viabile din punct de vedere economic și sustenabile din punct de vedere social și al mediului;

promovarea unei politici favorabile incluziunii și dezvoltării echilibrate a zonelor de pescuit, eficientizării administrării şi exploatării durabile a resurselor acvatice vii;

încurajarea dezvoltării și punerii în aplicare a politicii maritime integrate a Uniunii Europene într-o manieră complementară față de politica de coeziune și de politica comună în domeniul pescuitului;

rolul pisciculturii traditionale în amenajări piscicole ca o activitate generatoare de oportunităţi pentru dezvoltarea economiei locale (locuri de muncă în spaţiul rural, valorificarea unor terenuri slab productive), precum şi de beneficii sau servicii de mediu (zone umede, biodiversitate, microclimat etc).

Structura pe specii a producţiei piscicole din România până in 2005 a fost dominată de ciprinide, atât de origine indigenă cât şi de origine asiatică, reprezentând 85% din total, restul de 15% fiind reprezentat de păstrăv, şalău, ştiucă, biban, somn, sturioni,etc. În România exista următoarea structură pe specii: ciprinide asiatice – 32,00%; crap românesc – 31,80%;caras – 12,56%; păstrăv – 20,45,%; şalău, ştiucă, biban, somn , sturioni, etc. – 3,19%. În România, sectoarele pescuitului și acvaculturii se confruntă cu mai multe provocări. Acestea implică, în principal, creșterea competitivității pentru sectoarele de producție și de prelucrare. În ceea ce privește acvacultură, părțile interesate locale se așteaptă că sectorul să crească, deoarece în următorii ani suprafață disponibilă pentru piscicultură va crește cu încă 25.000 ha, în timp ce sistemele de recirculare se vor extinde. Producția de specii ecologice a început (în special pentru crapul și păstrăvul comun) și se așteaptă să fie îmbunătățită prin creșterea cererii de produse alimentare ecologice. 2. Cadrul legislativ la nivel UE și național privind sectorul piscicol

Acvacultura este unul dintre pilonii strategiei UE privind creșterea albastră (COM-2012) și dezvoltarea sa poate contribui la realizarea strategiei Europa 2020. „Acvacultura joacă un rol important în UE în ceea ce privește accesul la resursele alimentare și este necesar să se utilizeze potențialul acesteia pentru a contribui la dezvoltarea durabilă, securitatea alimentară, creșterea economică și ocuparea forței de muncă. La fel ca oricare dintre numeroșii utilizatori ai apelor noastre, acvacultura din UE trebuie să se dezvolte în mod durabil din punct de vedere ecologic.” (declaraţia doamnei Mariei Damanaki, fost comisar european pentru pescuit şi afaceri maritime). Reforma politicii comune în domeniul pescuitului are ca scop valorificarea în întregime a potențialului acvaculturii din UE în conformitate cu obiectivele Strategiei Europa 2020: sustenabilitate, securitate alimentară, creștere economică și ocuparea forței de muncă.

Strategia Europa 2020 (EU 2020) este strategia Uniunii Europene prin care se urmăreşte, în principal, depăşirea crizei care continuă să afecteze economia europeană. Strategia îşi propune să elimine deficienţele modelului actual de dezvoltare şi să creeze condiţii favorabile pentru o creştere economică mai inteligentă, mai durabilă şi mai favorabilă incluziunii. Pentru ca acest lucru să fie posibil, Uniunea Europeană şi-a fixat 5 obiective esenţiale pe care intenţionează să le atingă în acest deceniu. Ele acoperă domenii precum ocuparea forţei de muncă, educaţia, cercetarea şi inovarea, incluziunea socială şi reducerea sărăciei şi energia/clima. Strategia Europa 2020 propune trei priorităţi care se susţin reciproc:

1. creşterea inteligentă – dezvoltarea unei economii bazate pe cunoaştere şi inovare;

2. creşterea durabilă – promovarea unei economii mai eficiente din punctul de vedere al utilizării resurselor, mai ecologice şi mai competitive;

3. creşterea favorabilă incluziunii – promovarea unei economii cu o rată ridicată a ocupării forţei de muncă, care să asigure coeziunea socială şi teritorială.

Politică comună în domeniul pescuitului (PCP) cuprinde : conservarea resurselor biologice marine și gestionarea pescuitului și a

flotelor care exploatează respectivele resurse; în cadrul măsurilor referitoare la piețe și al măsurilor financiare care

sprijină punerea în aplicație a PCP : resurse biologice de apă dulce , acvacultură și prelucrarea și comercializarea produselor pescărești și de acvacultură.

3. Sisteme de creştere intensivă a speciilor piscicole Sistem de creştere monocultură reprezintă creșterea unei singure specii într-un

spațiu destinat acestui scop. Avantaje: lipsa concurenților la hrană, materialul piscicol nu trebuie sortat, productivitatea bună la pescuit și livrare. Dezavantaje: nu se valorifică toate nivelele trofice, crește numărul heleșteelor în situația în care dorești să cultivi mai multe specii. Monocultura este recomandată, în sistemele clasice, semiintensive și intensive la creșterea puilor și este obligatorie la creșterea intensivă a peștelui de consum și la creșterea superintensivă pentru orice categorie de vârstă. Specii pretabile pentru monocultură: Creșterea crapului se face în general în heleștee de pământ. Deși este o specie tolerantă la condițiile de mediu, în fermele piscicole trebuie asigurată o bună alimentare cu apă de calitate a heleșteelor și o furajare corectă, pentru a obține producții rezonabile în condiții de eficiență economică. În România crapul este crescut în heleștee și iazuri, în monocultură sau policultură cu alte specii de ciprinide (crapi chinezesti). La creșterea in monocultură se recomandă folosirea de heleștee mici (<5 ha), cu alimentare și evacuare independentă. Producțiile se realizează în cicluri de 2-3 veri (1,5-2,5 ani) și se pot obține obișnuit 2-3 t/ha, sau 5-6 t/ha în cazul folosirii aeratoarelor sau cu debite mari de apă proaspătă. Crapul se poate crește și în cuști sau viviere flotabile. Furajarea se face tradițional cu amestecuri de cereale, făina de pește si plante tehnice (șrot de soia sau floarea soarelui), de obicei realizate în cadrul fermei. În ultimii ani au inceput să fie folosite furajele extrudate, care permit obținerea unor producții mari, a unei calitați excelente a cărnii și creșterea eficienței economice prin reducerea ciclului de producție, a manoperei și altor cheltuieli. Nu în ultimul rând, furajarea cu granule extrudate poate fi mai ieftină decăt cea cu amestecuri (uruieli) clasice. Astfel, pentru obținerea unui kg de spor de creștere, se folosesc 1.5-1.7 kg furaj granulat (chiar mai puțin dacă furajul este de calitate superioară), față de 3-5 kg amestec de cereale și alte componente (furajarea tradițională).

Sistem de creştere policultură. Policultură reprezintă creșterea mai multor specii de pești în același spațiu (heleșteu, iaz, etc.). Are avantaje: valorificarea mai bună a potențialului trofic, oferta diversificată sortimental adresată consumatorilor, creșterea producției cu aceleași efort uman și financiar şi dezavantaje: concurență la hrană între specii, necesar de forță de muncă suplimentară la pescuitul de recolta, depozite suplimentare pentru parcarea peștelui marfă. Policultură este recomandată în lacuri, iazuri și unele heleștee pentru producții extensive, semiintensive și uneori intensive. Policultura în amestec de specii este cea mai rentabilă datorită utilizării de către populația piscicolă a tuturor nivelelor trofice. De aceea în stabilirea formulei de

populare piscicultorul trebuie să țină cont de regimul trofic natural al speciilor de pești pe care dorește să-l folosească în policultura. Cu cât sunt folosite în policultură specii ce au un spectru trofic cât mai variat, cu atât mai mult sunt mai bine valorificate nișele tofice ale helesteului populat, determinând o producție piscicolă ridicată.

Schematic sistemele de creştere a ciprinidelor (şi a altor grupe de peşti) pot fi prezentate astfel:

Creşterea în policultură a crapului şi ciprinidelor asiatice. Valorificarea optimă a

potenţialului trofic natural al unui bazin piscicol (acumulare, iaz sau heleşteu), a constituit o preocupare permanentă pentru piscicultori şi una din soluţii a fost popularea habitatelor cu mai multe specii de peşti. Creşterea în policultură a crapului cu specii de ciprinide asiatice adaptate la condiţiile climatice şi de mediu din România, este practicată în sistemele extensive din lacuri şi iazuri, sisteme semiintensive din iazuri şi heleştee şi sisteme intensive, în heleştee. În sistemele de creştere extensiv, având ca principiu tehnologic, utilizarea potenţialului trofic natural al unui ecosistem acvatic, popularea în policultură este necesară deoarece asigură valorificarea intensificată echilibrat a nivelelor trofice din ecosistem. În sistemele de creştere semiintensiv, practicat în iazuri şi heleştee, principiul tehnologic de baza este constituit de intensificarea producţiei pe baza stimulării productivităţii piscicole naturale şi administrării de hrană suplimentară. Desigur, specia de bază, beneficiară a stimulării dezvoltării zoobentosului şi a furajelor administrate, este crapul. Speciile suplimentare sunt crapul argintiu, consumator al excesului de fitoplancton, novacul, consumator de zooplancton, cosaşul, în situaţia în care există macrofite acvatice sau posibilitatea administrării de culturi furajere terestre şi scoicarul, în situaţia în care există o populaţie de moluşte bine constituita. În sistemul de creştere intensiv, în heleştee, este interzisă stimularea productivităţii piscicole naturale datorită cantităţii, şi aşa foarte mari, de dejecţii evacuate zilnic de către o populaţie numeroasă sau foarte numeroasă (5-15 mii ex. / ha) de crap furajat, îndeosebi în cazul folosirii furajelor proteinizate (proteina 32-38 %). Se recomandă popularea în policultură cu crapul, a speciei crap argintiu, care va contribui la menţinerea unui echilibru ecologic necesar, prin consumul fitoplanctonului şi scoaterea, astfel, din circuitul materiei din apă, a unei importante cantităţi de nutrienţi şi transformarea în producţie piscicolă. Populaţia de crap argintiu, trebuie dimensionată numeric, în funcţie de capacitatea biologică de producere a fitoplanctonului în heleşteul populat cu crap şi furajat intensiv. Formule de populare. Particularităţi ale creşterii ciprinidelor în poplicultură. Numărul de exemplare populate, pe unitatea de suprafaţă, din fiecare specie suplimentară depinde în mod direct şi obligatoriu de potenţialul bazinului piscicol în veriga trofică specifică fiecărei specii, iar numărul exemplarelor de crap, depinde în mod direct de cantitatea de hrană artificială (furaje) programată. Se va avea în vedere efectul

fertilizator al dejecţiilor evacuate zilnic, de crapul furajat. În bazinele piscicole (iazuri sau heleştee) furajate se acordă mare atenţie dimensionării numerice a speciilor suplimentare (cosaş, crap argintiu, novac, scoicar) pentru ca acestea să nu devină consumatoare de furaje în detrimentul crapului. În acest scop, trebuie evaluat cu mare grijă potenţialul productiv al bazinului, în macrofite acvatice, fitoplancton, zooplancton şi respectiv, moluşte, astfel încât aceste specii să se hrănească din abundenţă cu hrana naturală specifică şi să consume episodic şi în cantităţi mici, furajele destinate crapului. Speciile planctonofage nu trebuie să reprezinte mai mult de 10-15 % din producţia totală realizată, iar cosaşul, 5-10 %. Populaţia de cosaş poate fi dimensionată şi în funcţie de posibilităţile de administrare de vegetaţie acvatică din afara heleşteului (canale de evacuare, zone umede, etc.) sau plante furajere terestre. În această situaţie, trebuie avut în vedere aportul mare de dejecţii evacuate de cosaş. Consumul specific în cazul furajării cu macrofite acvatice, este de 30 kg/kg spor de creştere; dejecţiile rezultate sunt în cantitate de 15-20 kg, repartizate în cantităţi mici, în fiecare zi a perioadei de creştere. Un studiu de caz privind posibilitatea realizării a 2.300 kg/ha ciprinide în policultură, fără furaje cerealiere, având cosaşul, specie dominantă. Populare bazin piscicol (iaz sau heleşteu), astfel :

Furajare în perioada vegetativă cu cantitatea totală de 34,2 t vegetaţie acvatică

şi/sau terestră; raţia zilnică se va dimensiona în funcţie de nivelul consumului vegetaţiei. Fertilizarea zilnica medie cu dejecţii este de cca. 100 kg/ha/zi, ceea ce va induce o dezvoltare accelerată a bacteriilor, fitoplanctonului, zooplanctonului şi zoobentosului. Consumul zilnic de oxigen solvit va fi mare şi este necesar să urmărim permanent concentraţia oxigenului solvit şi să luăm măsuri de menţinere a valorii acestuia la cel puţin 5 mg/l prin folosirea aeratoarelor. Nu se recomandă înlocuirea volumului de apă, doar un debit de alimentare de compensare a pierderilor prin infiltraţie şi evaporaţie. Supravieţuirea este de 80 % la speciile cosaş şi crap şi 90 % la speciile crap argintiu şi novac. Rezultatele posibile a fi obţinute la sfârşitul perioadei vegetative, sunt:

4.Proprietății fizico-chimice ale apei pentru o bună dezvoltare a speciilor piscicole

Calitatea apei este un factor foarte important asupra producțiilor piscicole. Orice încărcare a apei cu amoniac și nitriti scade considerabil ritmul de creștere al peștilor iar la concentrații mari se produc mortalități în masă. Amoniacul (în formă NH3) este neurotoxic. Acesta se absoarbe în sânge la nivelul branhiilor și afectează creierul. În concentrații mari distruge branhiile și provoacă hemoragii la baza înotătoarelor. Contrar concepției generale, amoniacul rezultat din metabolismul peștelui se elimină în proporție de aproape 90% prin branhii, și doar restul prin rinichi. Ca simptome ale

intoxicației cu amoniac enumerăm agitația, înotul pe o parte, gura și operculele deschise, branhii de culoare închisă sau deschisă (la extreme), hemoragii, decolorarea pielii,respirație accelerată. Nitriții (NO2), sunt mai puţin toxici decât amoniacul, iar în concentrații mici nu afectează vizibil peștele, dar îi încetinesc ritmul de creștere. Nitriții se leagă de hemoglobină formând methemoglobină, care nu transportă oxigenul la celule. Un prim simptom în această afecțiune este înotul peștilor la suprafață și colorarea branhiilor în brun. Temperatura. Majoritatea speciilor de pești sunt sensibili la variațiile de temperatură a apei. Mai mult decât atât, temperatura apei influențează în mod direct concentrația de oxigen dizolvat și alți parametri de calitate a apei cu impact în creșterea și dezvoltarea peștilor. În general, temperatura apei trebuie să se încadreze între 4 și 18 °C, sub acest interval peștii încetând să se hrănească. Majoritatea speciilor de peşti din apele noastre sunt euriterme, suportând variaţii ale temperaturii apei în intervalul 00C şi 30-350C. O cunoaștere prealabilă a temperaturii maxime și minime a apei este esențială pentru cultura peștilor. Temperatura ideală cuprinsă între 24 °C şi 30 °C (este bună pentru cultura piscicolă în iaz). pH. pH-ul este un factor important de limitare a culturii de pește. Acesta indică echilibru acido-bazic al apei. Supraviețuirea și creșterea peștelui este de asemenea în funcție de pH-ul apei. pH-ul ideal pentru creșterea peștilor este între 7.5 și 8.5. Pentru acvacultura în apă dulce cele mai multe specii sunt adaptate la un pH intre 6.5 și 9. Oxigen dizolvat. Dintre toate gazele dizolvate în apă, oxigenul este cel mai important pentru supraviețuirea organismului în cadrul acvaculturii.Consumul de oxigen este direct legat de dimensiunea peștilor, alimentarea, nivelul de activitate și temperatura iazului. Cantitatea de oxigen dizolvat în apă crește când temperatura scade, și scade atunci când salinitatea crește. Nivelul acceptat al oxigenului dizolvat este în general între 5-12 mg L-

1, intervalul optim fiind între 9 – 12 mg L-1. Un nivel scăzut de oxigen dizolvat conduce la o scădere a proceselor metabolice și o încetinire a creșterii peștelui. Dacă oxigenul dizolvat scade sub 4, peștii vor înceta să se hranească, ceea ce poate conduce la o rată mare a mortalității. Concentrația oxigenului dizolvat este considerată cea mai importantă variabilă a calității apei în cultura peștilor. Amoniac și nitriți, nitraţi. Concentrațiile ridicate de amoniac și nitriți influențează în prima fază rata de conversie a nutrețurilor în energie și în creștere. Peștii devin letargici și cresc lent. Ulterior, apa poate deveni toxică, ducând la creșterea progresivă a mortalității populațiilor de pești expuse. Nitratul nu este toxic pentru animalele acvatice chiar și în concentrații mari. Nitrații pot fi asociaţi cu concentrațiile de amoniac în apă. În condiții normale aerobe, amoniacul este oxidat până la nitrit și apoi la nitrat prin două acțiuni bacteriene separate. Dacă a doua etapă a oxidării este inhibată de substanțele chimice bactericide din apă, concentrațiile de nitrit vor crește ceea ce va conduce la efecte nocive asupra intregului ecosistem acvatic. Cloruri. Pentru o bună cultură valoarea clorului variază între 10-25 mg L-1. Fosfaţi. Fosfatul, deși prezent în cantități foarte mici în apă, este important pentru producția de fitoplanctoane, care formează alimentele pentru peşti. 5. Sisteme de monitorizare ale calității apei sistemelor piscicole.

Pentru o productivitate maxima de pește, trebuie păstrați parametrii la anumite niveluri optime în apă şi anume: oxigenul dizolvat, temperatura, salinitatea, turbiditatea, pH-ului, alcalinitatea și duritatea, amoniacul și concentraţiile de nutrienți. Acești parametri pot variază foarte mult în timpul unei zile și se poate schimba rapid în funcție de condițiile externe de mediu. Prin urmare, este necesar să se monitorizeze acești parametri cu frecvență ridicată, dacă nu permanent. Acest lucru necesită un sistem de informații și performanțe precise în timp real, pentru a-și maximiza potențialul. Rețelele senzorilor wireless sunt utilizate pentru monitorizarea fermelor acvatice pentru parametrii relevanți, cum ar fi nivelurile de pH, umiditatea,cantitatea de oxigen dizolvaăt, temperatura apei, concentraţia de amoniac etc. Acest sistem este alcătuit din două module care sunt stația de transmisie și stația de recepție. Stația de transmisie constă din senzori wireless cum ar fi pH-ul, umiditatea și temperatura în interiorul și în exteriorul apei, precum și microcontrolere, GSM, convertoare analogice / digitale. Stația de recepţie este alcătuită din modul GSM pentru recepționarea datelor de detectare de la transmițător prin rețeaua GSM, primește date prin portul de comunicație și înregistrează în PC pentru a realiza interfața om-calculator, schematic prezentat mai jos.

Diagrama bloc a unui sistem de monitorizare calitate apă (pentru un sistem acvatic)

ETAPA 1/Faza nr. 2: "Studiu tehnologic privind tehnologiile și instalațiile de producere

a furajelor granulate/peletizate utilizate în hrana peştilor"

Termen: 14.04.2019 . Rezumatul fazei: Studiu tehnologic privind tehnologiile și instalațiile de producere a furajelor granulate/peletizate utilizate în hrana peștilor 1. Noțiuni introductive despre acvacultură. Acvacultura contribuie din ce în ce mai mult la producția mondială de alimente de origine acvatică, având în vedere că, în cazul majorității stocurilor de pește din mediul sălbatic, limitele exploatării sustenabile sunt în prezent aproape atinse sau chiar depășite. În UE, acvacultura este o activitate economică importantă în multe regiuni costiere și continentale. Acvacultura europeană oferă produse de bună calitate, respectând cu strictețe standardele privind sustenabilitatea mediului, sănătatea animală și protecția consumatorilor. Calitatea excelentă a produselor de acvacultură din UE ar trebui să constituie un important avantaj concurențial pentru acvacultura UE.

În alimentația umană, peștele deține o importanță însemnată, el asigurând 12-15% din totalul proteinelor consumate. Carnea de pește prezintă calități senzoriale

deosebite și o înaltă valoare nutritivă, conferită de conținuturile ridicate de proteine complete, de lipide cu grad mare de nesaturare, de vitamine lipo și hidrosolubile și de săruri minerale importante.

România este o tară cu dimensiuni medii (a 12-a în Europa), având un teritoriu de 238.391 km2, din care 87% (207.372 km2) aparține spațiului rural și 13% spațiului urban (31.018 km2). Rețeaua hidrografică a României este de 843.710 ha, ceea ce reprezintă peste 3,5% din suprafața totală a țării. Pescuitul și acvacultura, alături de prelucrarea peștelui și comerțul cu pește și produse din pește, sunt activități prezente în toate regiunile țării. În prezent, patrimoniul de interes pescăresc al României, constituit din suprafețe acoperite permanent sau temporar cu ape, este apreciat ca având o întindere de aproape 500.000 ha la care se adaugă, 66.000 km ape curgătoare din zona de șes, colinară și de munte și 25.000 km2 ape marine din Zona Economică Exclusivă la Marea Neagră. Suprafețele de ape din domeniul public sunt reprezentate de: 300.000 ha lacuri naturale și bălți, 98.000 ha lacuri de acumulare și poldere, 47.000 km râuri din zona de șes și colinară, 19.000 km râuri din zona montană, 1.075 km fluviul Dunărea. Acvacultura românească poate fi sustenabilă economic și viabilă dacă ferma este profitabilă, veniturile fermei sunt sigure, iar produsele sunt acceptate de către clienți. În multe cazuri, îmbunătățirea sustenabilității de mediu poate duce la optimizarea sustenabilității economice. De exemplu, o utilizare mai eficientă a hranei și a nutrienților sau reducerea consumului de apă și de energie, nu sunt benefice numai pentru mediu, dar pot reduce și costurile. Creșterea în policultură și diversificarea ofertei pot crește încrederea consumatorului și implicit sustenabilitatea economică. 2. Tehnologia și producția principalelor tipuri de acvacultură

Producerea de pește de apă dulce în bazine piscicole făcute de mâna omului este adeseori considerată ca fiind cea mai veche activitate fermieră din Europa, datând din perioada medievală. Bazinele piscicole erau construite în zone unde rezervele de apă erau disponibile și solul nu era potrivit pentru agricultură. Solurile umede din Europa Centrală și de Est sunt exemple bune în acest sens. Aproape jumătate din producția din fermele piscicole este formată din ciprinide, cum ar fi crapul comun, crapul argintiu (sânger) si novac. Principalele țări producătoare sunt Rusia, Polonia, Cehia, Germania, Ucraina și Ungaria. Producția de pește se realizează în ferme de tip:

- Bazine piscicole; - Sisteme flow-through; - Sisteme cu recirculare.

3. Creșterea ciprinidelor în policultură Policultura reprezintă creșterea mai multor specii de pești în același spațiu

(heleșteu, iaz, bazin, etc.). Are următoarele avantaje: valorificarea mai bună a potențialului trofic, oferta diversificată sortimental adresată consumatorilor, creșterea producției cu aceleași efort uman și financiar, dar are și dezavantaje: concurența la hrană între specii, necesar de forță de muncă suplimentară la pescuitul de recoltă. Policultura este recomandată în lacuri, iazuri, bazine și unele heleștee pentru producții extensive, semiintensive și uneori intensive.

Creșterea ciprinidelor în policultură în bazine și în regim extensiv sau semiintensiv prezintă avantajul de a conserva calitatea apei în cazul regimului extensiv de creștere sau a genera un risc minor sau neglijabil asupra calității apei în cazul regimului semi-intensiv de creștere. Majoritatea fermelor de acvacultură au un istoric relativ îndelungat și s-au încadrat foarte bine în peisajul natural, jucând un rol important în consolidarea echilibrelor ecologice, în preluarea excesului de apă, în asigurarea şi menținerea unor suprafețe întinse de zone umede.

Populația recomandată de pește este de 35% : 50% : 15% crap comun : crap argintiu: cosași la o densitate de 1000 kg/ha și 50-300 g greutate individuală. Alte specii de ciprinide, de exemplu novac, poate fi crescut la o densitate similară. 4. Hrănirea peștilor.

Hrana care este oferită peștilor, este asimilată și utilizată ca energie necesară activităților vitale, incluzând energia necesară creșterii. Definiția este simplă, dar ceea ce trebuie reținut este că și în cazul peștilor nu este suficientă abundența, cantitatea alimentației ci și calitatea. Conținutul relativ al hranei în hidrați de carbon, lipide, proteine, vitamine și oligoelemente, are o importanță capitală. Natura alimentelor absorbite, cât și coeficientul de conversie, însemnând transformarea hranei ingerate în carne de pește, poate să difere foarte mult, funcție de perioada calendaristică a anului și de stadiul de creștere a peștelui.

Alimentația trebuie să furnizeze peștilor elementele nutritive necesare creșterii (proteinele cu rol plastic) și să furnizeze energia indispensabilă proceselor fiziologice (prin aportul glucidelor și lipidelor cu rol energetic). Hrana de calitate, este cea care asigură buna dezvoltare, facilitatea reproducerii, prevenirea și tratarea bolilor. Hrănirea poate să fie naturală sau artificială. 5. Tehnologii pentru alimentația ciprinidelor

Furajarea ciprinidelor trebuie orientată în următoarele direcții: - combaterea dezvoltării excesive a fitoplanctonului și cu deosebire a algelor verzi și albastre, pentru a evita unele impacturi trofice (înflorirea algală); - stimularea culturilor monospecifice (alge, zooplancton, rotifere), îndeosebi pentru stadiile de larve, alevini și puiet, când cerințele biofiziologice ale peștilor presupun o hrană suficientă sub raport cantitativ și calitativ; - aplicarea unor formule de populare complexe, în care ponderea speciilor fitoplanctonice să ajungă până la 50%; - folosirea unor produse neconvenționale cu mare precauție (deșeuri și dejecții de la diferite specii de animale) și discernământ, datorită faptului că un exces al acestor surse poate produce dezechilibre în lanțurile trofice, cu implicații majore asupra creșterii și sănătății peștilor.

În tehnica actuală a furajării ciprinidelor se cere ca stabilirea rațiilor furajere să fie corelată în funcție de necesarul energetic, temperatura apei, vârsta peștilor și ritmul de creștere a crapului. Furajarea suplimentară a crapului, crescut în sistem semiintensiv este făcută în funcție de hrana naturală existentă în bazin.

Tabel 1 - Plan de furajare kg nutreț / 100 kg pește Greutatea peștelui (g)

Diametrul granulei (mm)

Temperatura apei oC

18 20 22 24 26 28 < 0,5 0.3 – 0.5 7 11 15 18 20 18

0,5 – 2,0 0.5 – 0.8 5 6 9 11 12 11 2,0 – 10,0 0.8 – 1.2 4 5 6 7 8 6

10.0 – 20.0 1.5 3 4 5 5 6 5 20 -25 2,0 4 4 5 6 7 6 25 - 50 2,0 3 4 5 5 6 5

50 - 250 3,0 2 3 4 4 5 4 > 250 4,5 2 2 2 3 3 3

Proporția de participare a materiilor prime în structura nutrețului combinat pentru alevinii de ciprinide (orientativ): porumb- (5- 15%); grâu (20- 25%); soia, șrot soia (35- 40%); drojdie furajeră (8- 10%); lapte praf (10- 15%); făină pește (15-25%); zoofort (1%). Pentru ciprinidele de consum cuprinde urmǎtoarele (orientativ): cereale (porumb, grâu, orz- 35-55%); şrot soia (10- 15%); şrot fl-soarelui (10-20%) drojdie furajeră (2-10%); făină peşte (10-15%); făină deşeuri avicole (2-5%); uruială de leguminoase sau oleaginoase (20-30%); zoofort (1%). 6. Tehnologii și instalații de producere a furajelor granulate / peletizate utilizate în hrana peștilor

Furajele granulate / peletizate sunt furaje complexe cu componente nutritive și stimulatoare necesare, sunt obținute utilizând rețete și tehnologii speciale, sub forma de granule sau pelete stabile, accesibile peștilor și pot fi ușor digerate. Granulele / peletele lansate în bazin trebuie să se îmbibe repede cu apă și să-și păstreze forma timp de 3,5 – 4,5 ore pentru a fi valorificate integral. Mărimea depinde de talia peștelui furajat.

Granularea nutrețurilor se face în scopul menținerii omogenității și păstrării în condiții mai bune a substanțelor nutritive și biostimulatorii pe care-i conțin. În acest sens se ușurează lucrările de manipulare și transport. Prin granulare, volumul se reduce cu 20-30%, se sustrage o cantitate importantă de nutreț de sub influența agenților patogeni, se elimină aerul din spațiile dintre particule și formează la suprafața acestora o peliculă protectoare. În felul acesta, durata de conservare crește de 3-4 ori.

Procesul de producere a peletelor implică supunerea materialului la presiuni mari și forțarea lui să treacă prin orificiile cilindrice ale unei matrițe. Când este expusă la condiții adecvate, biomasa „fuzionează” formând o masă solidă. Acest proces este numit extrudare. Anumite tipuri de biomasă pot necesita aditivi pentru a servi drept „lianți” care mențin peletele legate. Totuși, crearea efectivă a peletelor reprezintă un pas mic în procesul de producere a peletelor. Acești pași includ mărunțirea biomasei, controlul umidității, extrudarea, răcirea și ambalarea / depozitare.

Fig. 1 - Fluxul unei linii tehnologice de fabricat pelete

Peletizarea se realizează prin utilizarea unor echipamente cu o matriță plană sau inelară și una sau mai multe role de presare.

Fig. 2 – Echipamente de peletizat cu matriță plană (stânga) și matriță inelară (dreapta)

Granularea / peletizarea furajelor / nutrețurilor pentru hrănirea peștilor se realizează cu echipamente alese în funcție de necesitățile legate de capacitatea de producție, dimensiuni, modul de alimentare cu energie, etc. Se poate opta pentru granulatoare de mici dimensiuni, cu productivitate scăzută (fig. 3), granulatoare cu productivități mari (fig. 4), sau linii complete de granulare / peletizare (fig. 5).

Fig. 3 – Granulator cu matriță Fig. 4 – Granulator cu matriță Fig. 5 – Linie completă de granulare / Plană inelară peletizare

"Zona de extrudare" este punctul în care masa a ajuns la densitatea peletelor și

începe să curgă prin orificiile matriței. Există multe forțe fizice care trebuie să fie tratate în procesul de granulare. Scopul principal al rolei este de a aplica o forță pe masă pentru a densifica materialul și a îl face să curgă spre matriță. Distanța dintre rolă și mătriță, caracteristicile suprafeței rolei și proprietățile fizice ale masei determină cât de mare ar fi această forță potențială. Matrița conferă, nu numai diametrul final al peletei, dar și forța de rezistență pe materia primă și are o influență directă asupra ratei de transfer și de calitate a granulelor / peletelor.

Utilizând aceste tipuri de echipamente, se obțin furaje pentru pești pe baza pe bază de rețete stabilite în funcție specia, vârsta peștelui și perioada de hrănire. Pentru crap și sânger se recomandă rețete cu: 43% făină de pește, șrot soia 13%, 11,7 % porumb, 27% grâu, 5,3% aditivi (vitamine, minerale, fosfat dicalcic).

Pentru cosaș și caras se recomandă 33,5% coajă de orez, 30% șrot soia, 5% făină pește, 10% tărâță grâu, 20% pudră paie grâu, 1,5% mix sare.

ETAPA 1/Faza nr. 3: " Studiu prospectiv privind identificarea de plante acvatice specifice sistemului policultură piscicolă "

Termen: 12.07.2019 Rezumatul fazei: Studiu prospectiv privind identificarea de plante acvatice specifice sistemului policultură piscicolă Noțiuni introductive privind acvacultura si acvaponia. Acvacultura contribuie din ce în ce mai mult la producția mondiala de alimente de origine acvatica. În UE, acvacultura este o activitate economica importanta în multe regiuni costiere și continentale. Speciile care predomina, în ultimii ani, în productiile obtinute sunt reprezentate de crap si complexul ciprinidelor asiatice peste 70%, carasul si pastravul peste 10 %, celelalte specii reprezinta sub 5% din totalul productiei. Acvaponia are la baza un procedeu simbiotic de crestere a plantelor si pestilor intr-un sistem recirculant. Creșterea peștilor și a crustaceelor și cultivarea plantelor acvatice reprezintă unul dintre sectoarele producției alimentare cu cea mai rapidă dezvoltare, furnizând aproape jumătate din cantitățile de pește consumate în întreaga lume. La nivel european, acvacultura furnizează aproape 20% din producția de pește. Din anul 2000, producția a rămas mai mult sau mai puțin constantă în UE, în timp ce la nivel global a crescut cu circa 7% pe an. Agricultura acvaponică reprezintă un sistem de producție alimentară care combină acvacultura convențională (creșterea peștilor, a creveților etc., în bazine) cu hidroponica (cultivarea plantelor în apă) într-un mediu simbiotic. Creșterea plantelor în sistem acvaponic presupune scufundarea rădăcinii plantei în apă îmbogățită cu nutrienți. Plantele au proprietatea de a filtra amoniacul din apă, ceea ce este util în cazul sistemelor care includ și acvacultura (creșterea animalelor acvatice), deoarece amoniacul este toxic pentru animale. În acest caz, apa poate fi recirculată în bazinele de acvacultură după ce a fost filtrată și oxigenată de plante. Plantarea si intretinerea plantelor acvatice. Plantele acvatice confera frumusetea naturala iazului, dar sunt si surse valoroase de oxigen indispensabil nu doar pestilor dar si bacteriilor benefice din apa, de pe suprafata mediilor de filtrare, stanci, pietris, etc. Plantele concureaza cu algele din iaz pentru fosfati si nitrati, produsul finit al circuitului azotului din apa. Captarea acestor substante din apa de catre plante ajuta la prevenirea infloririi algelor, care daca nu se iau masuri urgente, vor sufoca complet iazul.

Plantele acvatice achizitionate pentru plantare trebuie să aiba sistemul de rădăcină dezvoltat sănătos fără semne de putrezire, în cazul organelor vegetative bolnave sau putrezite acestea trebuie eliminate, frunzele vechi îngălbenite se taie. La plante cu rădăcină puternică se taie la 2-3 cm de rădăcină iar la cele cu tulpină alungită se taie complet partea inferioară a frunzelor și a rădăcinilor, lăsând 3-4 noduri. Plantele cu rizomi lungi trebuie presate ușor în sol. Plantele cu tuberculi nu se îngroapa în pământ complet, ci se lasa la suprafața părtea superioara a tuberculilor. Plantele acvatice se planteaza in cosuri sau saci speciali deoarece au o crestere destul de puternica, iar in multe cazuri este inevitabil sa se replanteze. Daca se planteaza direct in solul din iaz, modificarile sunt destul de greu de efectuat. Adancimea de plantare

trebuie sa fie, in general, cuprinsa intre 20 - 100 cm. Daca se planteaza prea adanc, majoritatea plantelor vor consuma prea multa energie pentru a-si putea ridica frunzele si florile la suprafata, astfel cresterea lor va fi puternic afectata.

Foarte important este sa se utilizeze sol fertil special destinat pentru plante acvatice, sau sol fertil de gradina, de preferat, se utilizeaza solul slab, nisipos. Plantele acvatice extrag nutrientii din apa, iar daca acesta nu este suficient, atunci vor dezvolta o radiculatie mai puternica. (Un exemplu elocvent este salata de apa care are o radacina slab dezvoltata intr-o apa foarte concentrata, iar pe masura ce apa se curata si substantele nutritive scad considerabil in concentratie, radacinilor salatei cresc in volum si lungime foarte mult).

Plantele acvatice se pozitioneaza într-un loc cu minim 4 ore soare pe zi (caldura excesiva si lumina multa accentueaza proliferarea algelor), se recomandata o acoperire de maxim 1/2 din suprafata apei.

Plantele plutitoare sunt afectate de circuitul apei, deci se pot aduna intr-un colt al iazului. La fel si vantul poate sa le adune intr-un loc. Zambila de apa, Lemna minor si altele sunt iubite de pesti. Bulbul zambilei cade prada pestilor, Lemna minor in totalitate. Atata timp cat exista aceste plante in cantitati suficiente si nu reprezinta hrana exclusiva a pestilor, regenerarea lor nu este o problema. Zambila si salata de apa nu sunt perene in tara noastra. Pastrarea pe timpul iernii este destul de problematica, de aceea se recomanda achizitionarea lor primavara. Deoarece au rata de inmultire foarte ridicata necesita rariri repetate.

Daunatorii sunt inevitabili in cultura plantelor, iar tratamentele necesare culturii de plante din sistemele acvaponice care nu sunt toxice pentru pesti, sunt grupate in actiuni de combatere a daunatorilor in trei grupe: tratamente foliare, plante insotitoare sau companion si insecte benefice.

3. Diversitatea specifica plantelor acvatice. Principalele tipuri de plante acvatice (hidrofite), in functie de modul de fixare al plantei in substrat si de pozitia frunzei fata de suprafata apei sunt:

• plante plutitoare, acestea plutesc libere la suprafata apei (lintițǎ, rǎțișoarǎ, etc.) sau in masa apei (specii de otrǎțel, rizac). Plantele din acest grup au adaptari speciale care le asigura mentinerea la suprafata apei. Speciile de dimensiuni mici (Lemna, Spirodela etc) plutesc datorita greutatii mici a celor doua-trei frunze din care sunt fromate. Aceste plante de dimensiuni mici apar in ape usor salmastre (Azolla sp.), puternic eutrofizate (Lemna gibba), iar Lemna trisulca domina medii cu mari acumulari de substanțe organice.

Lemna gibba Spirodela polyrhiza Salvinia natans Azzola sp.

•plante fixate de substrat dar cu frunze plutitoare (cornaci, plutica, nuferi, etc), acestea au contact direct cu aerul prin frunze care plutesc la suprafata apei. Preluarea

bioxidului de carbon si eliminarea oxigenului se realizeaza prin stomate aflate pe fata superioara a frunzei. Daca iazul/helesteul pierde toata apa, plantele pot rezista o perioada pe mȃlul umed. Unele specii, cum sunt iarba broastei (Hydrocharis morsus ranae) si plutica (Nymphoides peltata), sunt slab fixate de substrat, astfel curentii pot sa le desprinda usor si sa le transporte spre ape mai adanci. In natura (mai ales in Delta Dunarii) exista si o varietate de nuferi diversi colorati, nufarul comun alb (Nymphaea alba), nufarul galben (Nuphar lutea).

Hydrocharis

morsus ranae Nymphoides

peltata Nymphaea

alba Nuphar

lutea •plante submerse, fixate ferm de substrat (broscarițǎ, cosorul, penița), acestea

traiesc in medii permanent acoperite cu apa. Lipsa de oxigen si depunerea continua de sedimente pe fundul apei incetinesc procesul de transformare a materiilor organice moarte din mȃl in substanțe minerale, care pot fi absorbate. Din aceasta cauza, radacinile plantelor submerse au in general numai rolul de a ancora planta, iar gazele si substantele minerale dizolvate in apa sunt absorbate prin tulpina si frunze. Pentru ca suprafata lor sa fie cat mai mare, frunzele sunt adanc divizate (cosor - Ceratophyllum demersum), incretite (pașǎ), alungite (sȃrmulițǎ), late si mari (moț - Potamogeton perfoliatus), sau in numar mare (ciuma apei - Elodea canadensis) etc.

Aceste tipuri de plante formeaza centuri vegetale paralele cu malul apelor.

1.Plante natante 2.Plante submerse 3.Plante acvatice fixate 4.Pǎpuriș, stufǎriș 5. Rogozuri 6.Paduri de salcie 7. Pǎșuni umede

Succesiunea vegetatiei pe malul unui lac

Ceratophyllum demersum

Potamogeton perfoliatus

Elodea canadensis

In tara noastra ocrotirea naturii ramane la stadiu de enunt public, in afara de Legea nr. 137/1995, OUG 57 din 20.06.2007 si de mentionarea listelor cu plante protejate, nu exista inca o lista concreta.

4 Nutrientii si cresterea plantelor acvatice. Cele mai probabile cauze ale cresterii nesatisfacatoare a plantelor sunt de cele mai multe ori legate de anumite dereglari in amenajarea de baza a bazinului ca substratul, lumina si temperatura, de aceea imediat ce se obseva carente in cresterea acestora, factorii care influenteaza negativ cresterea plantelor trebuie indepartati. Daca doar anumite specii de plante nu se dezvolta bine, probabil acestea nu sunt adaptate la conditiile create in bazinul respectiv. In acest caz, pH-ul, duritatea - prea mare de obicei si iluminatul sunt cele care influenteaza negativ cresterea plantelor, de aceea este importanta alegerea unor plante compatibile cu apa

din bazin. Mult mai avantajos este imbunatatirea calitatii apei cu ajutorul diverselor metode cunoscute, cum ar fi adaugarea de fier, dioxid de carbon si fertilizanti pe baza de micro si macroelemente. Nutrientii sunt absolut necesari in cresterea normala a plantelor acvatice. Elementele nutritive au roluri specifice, bine determinate in dezvoltarea plantelor, si anume: azotul (N) are rol in formarea proteinelor; fosforul (P) determina formarea florilor si dezvoltarea acestora; potasiul (K) are rol in formarea protoplasmei celulare; calciul (Ca) are rol de detoxifiere a plantei; fierul (Fe) face posibila formarea clorofilei, fara a intra in compozitia acesteia; sulful (S) are un rol important in formarea proteinelor; carbonul (C) sta la baza formarii carbohidratilor; hidrogenul (H) ajuta la transportarea tuturor nutrientilor; oxigenul (O) este motorul tuturor functiilor vitale ale plantei. 5. Stadiul actual al utilizarii plantelor acvatice specifice sistemului policultura piscicola. Salata de Nil (Pistia stratiotes) si Zambila de apa (Eichornia crassipes) sunt doua plante care provin din zonele tropicale si subtropicale, care au ajuns in tara noastra pe calea schimbului de material biologic dintre gradinile botanice.

Zambila de apă (Eichhornia crassipes) Salata de Nil (Pistia stratiotes)

În România cercetări pe zambila de apă (Eichhornia crassipes) au fost realizate între anii 1980 şi 2004, în incinta Staţiei de epurare din judeţul Argeş. Zambilele sunt indicate ca un filtru de poluare, deoarece nutrienţii de bază (azotaţi, fosfaţi, potasiu) de care au nevoie pentru a supravieţui sunt şi principalii poluanţi. Alte caracteristici importante ale acestor plante sunt: asmilarea toxinelor, a pesticidelor şi a metalelor grele; depoluarea apelor reziduale; îmbunătăţirea calităţii aerului prin cantitatea enormă de oxigen produsă; biomasa este utilizată ca adjuvant în hrana animalelor; după recoltare, dacă sunt tocate, din aceste plante acvatice se obţine biogazul; compostul obținut din ele este foarte bun pentru ameliorarea solurilor, dar şi hârtia de cea mai bună calitate. Prin extracţia de pigmenţi clorofilieni extraşi din zambilele de apă sunt utilizaţi în industria farmaceutică şi în cosmetica.

În România, din anul 2006, în cadrul institutului ICDIMPH Horting Bucureşti, au început cercetările privind cultura plantelor horticole pe efluenţii din acvacultură, iar în anul 2010 a fost pusă în funcţiune prima staţie pilot de acvaponie. Sistemele acvaponice de cultura a plantelor pe strat granular prevazute cu autosifon, dezvoltate in Romania si in alte tari, sunt recomandate pentru cultivarea plantelor care produc fructe (tomate, ardei, castraveti, etc).

Tehnologia de cultura flotanta se foloseste pentru obținerea unor productii mari de legume si peste. Indiferent de marime, un sistem acvaponic de tip flotant are in componenta sa cel putin unul sau mai multe bazine pentru creșterea pestilor (1), un bazin de stocarea a apei proaspete (2), un bazin pentru colectarea apei din canale (3),

unul sau mai multe decantoare de particule solide (4), un biofiltru (5), un degazor (6), canale pentru cultura hidroponica (7), una sau mai multe pompe pentru circulatia apei si o instalatie pentru introducerea aerului compusa din pompa de aer, pietre de aer si furtunele de legatura.

Cultura plantelor pe strat granular

Autosifon Cultura si schema sistemului acvaponic de tip

flotant

Pe plan mondial utilizarea unei culturi de plante acvatice pretabile pentru sisteme de creștere a pestilor in policultura s-au dezvoltat in multe tari, printre care se pot enumera: Vietnam, Emiratele Arabe Unite, India, Malaezia, etc.

Sistem acvaponic experimental în Delta

Mekong, Vietnam Sistem acvaponic comercial, in Emiratele

Arabe Unite

Strat de rădăcini hidroponice la un experiment pe zambila de apă și salata de apă în tratarea apelor reziduale provenite de la crescătorii de pește din Malaezia

Sistem de fitoremediere cu ajutorul zambilei de apa, in India

6. Exploatarea productivitatii biologice a ecosistemelor acvatice. Exploatarea ecosistemelor acvatice in scop piscicol se realizeaza extensiv, semiintensiv pe baza hranei naturale sau combinat cu administrarea de furaje. In ciprinicultura unde hrana naturala joaca un rol important, evaluara productivitatii naturale este fundamentala in stabilirea normei de populare si a planului de exploatare rationala. Exploatarea extensiva vizeaza prelevarea anuala a unei recolte de peste, echivalenta productivitatii naturale. Vegetația acvatică este o componentă importantă a ecosistemelor acvatice; este o hrană pentru multe organisme acvatice (pește, larve de insecte, tot felul de viermi, scoici, multe specii de păsări de apă, animale cu blană și multe altele). Plantele acvatice nu sunt doar o componentă alimentară pentru organisme, ci și un habitat.

Plante acvatice împreună cu algele microscopice, îmbogățesc apa cu oxigen, reglează concentrația dioxidului de carbon, aciditatea, afectează compoziția minerală a apei și întregul regim hidrochimic al corpurilor de apă. Cu ajutorul plantelor se formează condiții favorabile de temperatură și un regim de gaz, contribuind la reproducerea și creșterea intensivă a pestilor. Rolul pozitiv al plantelor acvatice se realizează numai dacă acestea nu ocupă mai mult de 20-30% din suprafața rezervorului. Cu supraaglomerarea intensivă, începe procesul de îmbogățire a apei, ceea ce afectează în mod negativ peștii. Prin prelucrarea vegetației, peștii fitofagi nu numai că transformă efectiv produsele vegetale în produse de pește, ci și hrănesc alte organisme cu produsele lor reziduale.

Rolul ecologic al plantelor acvatice este in: producerea de biomasa, producerea de oxigen, decalcifierea biogena, adapost pentru pesti, insecte si alte animale, depoluarea apelor orasenesti uzate.

Importanta economica a plantelor acvatice se reflecta in gospodariile rurale (ca ingrasamant agricol, furaje pentru animale), in medicina traditionala (proprietati sedative, emoliente), in alimentatie (sucuri, pigmenti alimentari, tanin, dulceata, serbet), ca plante decorative in bazine de agrement, la amenajarea acvariilor, etc.

Etapa 3 / faza 4 – "Proiectare Model Experimental (ME) de monitorizare și control automatizat a sistemului de policutură pentru creștere intensivă a unor speciilor

piscicole "

Termen: 13.08.2019

Rezumatul fazei: Proiectare Model Experimental (ME) de monitorizare și control automatizat a sistemului de policutură pentru creștere intensivă a unor speciilor piscicole 5.1. Descriere. Componenţă. Sistemul tehnologic de creștere intensivă a peștilor in sistem de policultură și valorificarea complexă a bioresurselor (plantelor) acvatice, ICP 0, prezintă în componența sa următoarele elemente principale:

Bazin ICP 1, 1 buc. Sistem de hrănire (4 buc), sistem control automatizat al sistemului de hranire, 1

buc. Sistem de aerare (oxigenare) 2 buc. Model experimental de sistemul de monitorizare si control automtizat pentru

sistemul de policultură pentru creșterea intensivă a unor specii piscicole, 1 buc.

Fig.1. Sistemul tehnologic de creștere intensivă a peștilor in sistem de policultură și

valorificarea complexă a bioresurselor (plantelor) acvatice, ICP 0 Bazinul sau iazul piscicol, ICP 1 (fig.2, fig.3) este o construcție realizată din beton

armat avînd o grosime de 300 mm, lațimea de 14,4 m, lungimea de 57 m, iar adîncimea de 4,6 m. Impermeabilizarea betonului armat va fi asigurată prin aplicarea unui liant specific bazinelor piscicole ce nu afectează buna creștere și dezvoltare a speciilor piscicole și plantelor acvatice.

Fig.2. Bazin (iaz ) piscicol

Fig.3. Vedere perete lateral iaz piscicol

Sistemul de hrănire (4 buc) cu sistem de control automatizat (1 buc) servește la

reducerea costurilor și optimizarea rațiilor de furajare. Hrănitorul cu șnec si dispersor se pretează perfect pentru crescătoriile de pește cu hrănire controlată, heleșteie și sisteme recirculante. Opțiunea setării timpului de funcționare și de staționare asigură o creștere optimă a speciilor piscicole. Hrănitorul cu șnec și dispersor este robust și se pretează atât pentru condiții de interior cât și pentru exterior.Furajul este eliberat de un șnec, acționat de un motor puternic de curent continuu (de voltaj redus). Un al doilea motor de curent continuu (de voltaj redus) servește la acționarea discului dispersor și asigură dispersia furajului pe o raza cuprinsă între 2 si 12 m. În acest tip de hrănitoare se pot folosi furaje cu granulație de pînă la 10 mm; astfel, se pot furaja peștii de toate mărimile, de la alevini până la pește de consum. Timpul de funcționare și pauzele sunt setate prin sistem de automatizare. Hranitorul cu șnec poate fi folosit și pentru aplicarea agenților de condiționare ai apei iazului. Fiecare hranitor cu șnec se poate seta și individual în sistem.

Fig.4. Sistemul de hrănire cu sistem control automatizat

Sistemul de aerare (oxigenare) reprezentat în desenul de ansamblu general

(fig.1) cu punctul 3 situat central este capabil să recircule întregul volum de apa datorită performanțelor de vehiculare a apei și razei largi de aruncare a apei sub forma de umbrela. Acest mecanism asigură un schimb de gaze ridicat în bazinul de creștere

intensivă a peștilor in sistem de policultură și valorificarea complexă a bioresurselor (plantelor) acvatice. Schimbul de gaze și oxigenarea optimizează creșterea peștilor și o accelerează. Unghiul de pulverizare a apei al sistemului de aerare este astfel adaptat pentru a forma valuri ușoare și a preveni apariția zonele cu deficit de oxigen. Aeratorul este pus în funcțiune de un puternic motor submersibil (clasa de protectie IP68). Este echipat cu un sorb din inox (cu fante de 9.5 mm) pentru a preveni intrarea pestilor și plantelor acvatice la elice. Cu motorul submersibil și construcția solida, aeratorul se poate folosi și pe perioada iernii (reducand formarea gheții).

Modelul experimental de sistem de monitorizare si control automatizat pentru sistemul de policultură pentru creșterea intensivă a unor specii piscicole, (fig 5) este format din: Subsistem de monitorizare calitate apă bazin (iaz) sistem de policultură, subsistem de monitorizare și control nutriție (sistem hrănire) specii piscicole, subsistem de aerare. Toate aceste 3 susbsisteme componente sunt monitorizate si controlate prin intermediul unui PLC (programmable logic controller). Monitorizarea calității apei bazinului cu sistem de creștere a speciilor piscicole in policultuă se face prin intermediul unor senzorii specifici de temperatură, pH, sonda multiparametru. Sonda multiparametru este dotată cu senzor de conductivitate a apei, senzor turbiditate, senzor nitriți, senzor Oxigen dizolvat, senzor amoniu, senzor nitrați, datele fiind colectate de către un Data logger. Toate informațiile primite de la subsistemele componente sunt afișate pe un terminal de operare.

Fig.5. Model experimental de sistem de monitorizare si control automatizat (schemă

bloc de principiu)

În fig 6 avem reprezentată schema electrică a Modelul experimental de sistem de monitorizare si control automatizat pentru sistemul de policultură pentru creșterea intensivă a unor specii piscicole.

Fig.6. Model experimental de sistem de monitorizare si control automatizat

(schemă electrică) Principalele caracteristici tehnice ale sistemului tehnologic de creștere intensivă

a peștilor in sistem de policultură și valorificarea complexă a bioresurselor (plantelor) acvatice, ICP 0, sunt:

1. Bazinul sau iazul piscicol : Lațimea: 14,4 m; Lungimea: 57 m; Adîncimea: 4,6 m; Construcție: Beton armat impermeabilizat; Grosime beton: 300 mm.

2. Sistem de hrănire:

Capacitate buncăr: 5 - 10 kg; Rază dispersie hrană: 2 - 12 m; Dimensiune hrană peletizată: 0 - 10 mm.

3. Sistemul de aerare:

Putere: 1100 W; Alimentare: 380 – 400 V; Debit: 300.000 l / h; Raza: 5 m; Greutate: 25 kg.

4. Model experimental de sistemul de monitorizare si control automatizat

pentru sistemul de policultură pentru creșterea intensivă a unor specii piscicole

PLC: 12 canale de intrare/ieșire;

Senzor pH: 0-14; Senzor Temperatură PT 100: -50 – 240°C; Sondă multiparametru:

Conductivitatea apei 0 – 200 mS/cm; Turbiditatea apei 0 – 99 FNU; Salinitate apei 0 - 70 PSU; Oxigen dizolvat 0 - 500 %; Solide Total Dizolvate (TDS) 0 – 400000m mg/l; Senzor pentru nitrați 0,62 – 200 ppm; Senzor pentru amoniu 0,02 – 200 ppm.

Procesul de lucru al modelului experimental de sistem de monitorizare si

control automatizat pentru sistemul de policultură pentru creșterea intensivă a unor specii piscicole

Se introduce în bazinul (iaz) piscicol apă până la maxim 50% din volumul util, după care acesta este populat cu specii piscicole (crap comun, sanger/novac) și plante acvatice (salata de Nil, zambila de apa). Sistemul de monitorizare și control automatizat va comanda independent și cu o variabilitate presetată de către utilizator sistemul de hrănire și sistemul de aerare. Decizia de pornire ciclică a celor 2 sisteme este luata si pe baza informațiilor primite de către PLC de la sistemul de monitorizare a calității apei iazului piscicol.

ANUL 2020

Contractul nr.: 5N/07.02.2019--AA NR. 4/2020 Rezultate estimate în 2020 Nr.

Proiect execuție model experimental (Plan tehnic) 1

Metodă creștere plante acvatice în laborator 1

Modele experimentale 2

Metodologie de transfer outdoor 1

Articole ISI 1

Articole în reviste indexate BDI 3

Comunicări științifice la conferințe naționale/ internaționale 2

Pagină Web 1

Etapa 1-2020 / faza 5 – "Proiectare model experimental (ME) instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru

sistemul de policultură"

Descriere. Componenţă. Model experimental (ME) de instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură MP-00. Furajele granulate / peletizate sunt furaje complexe cu componente nutritive și stimulatoare necesare, fiind obținute utilizând rețete și tehnologii speciale, sub forma de granule sau pelete stabile, accesibile peștilor și care pot fi ușor digerate. Granulele / peletele lansate în bazin trebuie să se îmbibe repede cu apă și să-și păstreze forma timp de 3,5 – 4,5 ore pentru a fi valorificate integral. Mărimea depinde de talia peștelui furajat. Granularea nutrețurilor se face în scopul menținerii omogenității și păstrării în condiții mai bune a substanțelor nutritive și biostimulatorilor pe care-i conțin. În acest sens se ușurează lucrările de manipulare și transport. Prin granulare, volumul se reduce cu 20-30%, se sustrage o cantitate importantă de nutreț de sub influența agenților patogeni, se elimină aerul din spațiile dintre particule și formează la suprafața acestora o peliculă protectoare. În felul acesta, durata de conservare crește de 3-4 ori. Modelulul experimental (ME) de instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură, MP-00, prezintă în componența sa următoarele elemente principale: Subansamblu corp presă MP-01, 1 buc, Subansamblu stativ MP-02, 1 buc, Subansamblu cuplaj MP-03, 1 buc, Subansamblu ax de antrenare MP-04, 1 buc, Subansamblu role presare MP-05, 1 buc, Protecție cuplaj MP-06, 1 buc, Motor electric de acționare, 2,8 Kw, 1 buc.

Fig.1. Modelul experimental (ME) de instalație de producere a furajelor granulate/

peletizate pentru sistemul de policultură, MP-00

Subansamblu corp presă (fig. 2) este o constructie metalică alcătuită din: soclu corp instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură, corp intermediar, corp superior, pâlnie de alimentare.

Fig.2. Subansamblu corp presă model experimental (ME) de instalație de producere a

furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură, MP-01

Subansamblu stativ pentru modelulul experimental (me) instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură , MP-02 este o constructie dreptunghiulaară sudată formată din format din profil U6- 105 și profil Profil dr U6- 670, conform fig.3.

Fig.3. Subansamblu stativ pentru modelul experimental (ME) de instalație de producere

a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură , MP-02

Subansamblu cuplaj model experimental (ME) instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură, MP-03 (fig 4) este format din: piesa legatură cuplaj-ax, piesă cuplaj 1, roata dințată pinion, flanșă de legatură și piesă cuplaj 2.

Fig.4. Subansamblu cuplaj pentru modelul experimental (ME) de instalație de producere

a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură , MP-03 Subansamblu ax de antrenare, MP-04 (fig.5) este alcătuit din: roată conică, suport roată conică, ax central, matriță realizare hrană sub forma de pelete/granule, piesă de evacuare furaje hranire sub forma de pelete/granule.

Fig.5. Subansamblu ax de antrenare pentru modelul experimental (ME) de instalație de

producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură , MP-04

Subansamblu role presare, MP-05 (fig 6) este o construcție metalică formată din: Ax montaj role și rola presare materie primă pentru obținerea de pelete/granule hrană pentru sistemul de creștere specii piscicole in regim de policultură.

Fig.6. Subansamblu role presare pentru modelul experimental (ME) de instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură , MP-05

Protecție cuplaj pentru modelul experimental (ME) instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură, MP-06 (fig.7) este o construcție metalica din tablă cu grosime de 4 mm având rol de a proteja operatorul de riscul de strivire produsă de axul de antrenare.

Fig.7. Subansamblu protecție cuplaj pentru modelul experimental (ME) de instalație de

producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură , MP-05 Principalele caracteristici tehnice ale modelului experimental (ME) de instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură, MP 00, sunt: Tensiunea alimentara 230V Putere 2800W Viteza maxima 1400 rpm Capacitate de producție 100kg/h Greutate 94 kg Lungime 900 mm Latime 295 mm Inaltime 850 mm Diametru orificii matriță 5 mm.

Procesul de lucru al modelului experimental (ME) de instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură, MP 00 constă din trei operații: pregătirea matriței pentru lucru, producerea furajelor și curățirea matriței. Astfel, pentru o funcționare normala a modelului experimental, matrița trebuie sa fie rulată pentru lustruirea/încălzirea ei. Astfel se vor lua 7,5kg de amestec marunt din cereale, 0.4 kg de nisip fin și ulei vegetal cu care se va încărca instalația. Cu acest amestec se va lucra continuu pentru a lustrui și încălzi matrița modelului experimental, aproximativ 1,5 ore până când peletele /granulele se vor forma uniform. După aceasta operație se poate introduce rețeta de furaje pe care dorim să le producem. La finalizarea producției de furaj, trebuie din nou sa folosim materie prima în amestec cu ulei pentru o curățire adecvată a matriței.

Etapa 1-2020 / faza 6 – "Dezvoltarea în laborator a unei culturii de plante acvatice pretabilă pentru sistemul de creștere a

peștilor în policultură" Plantele acvatice cu aplicație în acvacultură.

În afară de funcția estetică pe care o au, plantele acvatice au un rol important într-un sistem de creștere a peștilor fiind elementul ce îl transforma într-un ecosistem, unde viață elementelor constituente este într-o simbioză. Fără mare greutate se poate observa că peștii crescuți într-un acvariu populat cu plante sunt mai viguroși și se reproduc mai des. De altfel a fost constat că unele specii piscicole nici nu se pot reproduce într-un acvariu/iaz lipsit de plante. Plantele acvatice oferă ascunzișuri și hrană pentru alevinii nou născuți ai multor specii, mărindu-le șansele de supraviețuire. Unii pești mai timizi preferă lumina filtrată de un strat dens de plante de suprafață. Sunt unele specii de peștii, mai ales cei de talie mare care vor mânca plantele introduse, totuși majoritatea peștilor vor lăsa plantele neatinse.

Vitala pentru creșterea plantelor acvatice, lumina trebuie să îndeplinească o serie de condiții pentru ca rezultatul să fie cel dorit, și anume o dezvoltare sănătoasă a plantelor și a peștilor din sistemul acvacol. Dacă la prima vedere lumina solară pare de ajuns, la o analiză se poate constata că acesta poate să fie insuficientă sau nerecomandată în fazele inițiale de dezvoltare a plantelor acvatice. Soluția care rămâne este folosirea iluminării artificiale si cel mai adesea se recurge la folosirea tuburilor fluorescente sau lampa cu led UV de stimulare a creșterii plantelor. Acestea sunt mai economice decât becurile incandescente și nu degajă în primul rând o cantitate prea mare de căldura ce ar putea deranja peștii sau chiar plantele acvatice cultivate. Clorofila este un amestec de doi compuși, clorofila a (un solid albastru-negru) și clorofila b (un solid de culoare verde închis), care oferă o culoare verde în soluții organice (Willstätter Richard – chimist german, anul 1912, Fig.1). În clorofila naturală există un raport a:b= 3:1, al celor două componente. În reacția de fotosinteză clorofila absoarbe energia

luminii, iar un electron din clorofilă este excitat, trecând de la o stare de energie mai mică la o stare de energie mai mare, și astfel electronul este transferat la o altă moleculă. Un lanț de etape de transfer de electroni, se termină cu un electron transferat la molecula de dioxid de carbon. Între timp, clorofila care a renunțat la un electron poate accepta un electron de la o altă moleculă. Acesta este sfârșitul unui proces care duce la eliminarea unui electron din apă. Astfel, clorofila este în centrul reacției de oxidare – reducere, numită fotosinteză dintre dioxidul de carbon și apă, rezultând oxigen.

Fig.1. Spectrul de creștere a plantelor

Odată bine iluminate, plantele acvatice vor putea să producă procesul de

fotosinteză prin care se hrănesc. Dar pentru asta ele au nevoie de substanțe minerale pe care să le proceseze. Plantele utilizează ca hrană deșeurile produse de către pești și alte viețuitoare acvatice, astfel că, daca un sistem acvacol fără plante este unul dezechilibrat, nici unul ce nu conține decât plante acvatice nu este o idee prea bună. Substanțele nutritive pe care le folosesc plantele, nitrații, sunt rezultat al descompunerii resturilor de alimente, excrementelor peștilor. Astfel ele elimina din apa substanțe a căror prezentă în cantități mari poate deveni periculoasă pentru viața peștilor. De asemenea plantele acvatice au nevoie de fier care poate fi introdus în acvariu sub forma unor baghete sau bile de laterita îngropate în substrat, la rădăcina plantelor. Se pot folosi și substanțe lichide (îngrășăminte speciale pentru plante) dar acestea au o eficiență redusă deoarece sunt eliminate ușor de sistemele de filtrare ale sistemului acvacol.

Dioxidul de carbon este produs de către respirația peștilor și este necesar plantelor care elimină în schimb oxigen. Prezența plantelor acvatice reduce foarte mult concentrația de dioxid de carbon din apă. Totuși dacă sistemul acvacol nu este bine aerat și în el se află prea multe plante sau pești pot să apară probleme de supraviețuire. O suprapopulare cu material piscicol poate să conducă la o concentrație sporită de dioxid de carbon și o lipsă de oxigen. Trebuie luat în considerație și faptul că în lipsa luminii plantele consuma oxigen și elimină dioxid de carbon. Se poate ajunge și în cealaltă extremă: datorită unui număr mic de pești față de numărul plantelor acvatice poate să apară un deficit de dioxid de carbon și unii crescători de plante acvatice folosesc sisteme de introducere a dioxidul de carbon în apa, dar acestea nu sunt necesare doar atunci când apar dezechilibre în ecosistem.

Plantele acvatice se împart în următoarele categorii:

Plante submerse (plante ce stau complet sub nivelul apei). Aceste plante au rol important în oxigenarea apei precum și în curățarea, filtrarea apei. Principalele exemple sunt: Ciuma apei: Elodeea, Anacharis, Myriophyllum, Orzoaica de baltă (Vallisneria), Echinodorus potamogen, Bacopa, Ludwigia, etc

Plante plutitoare. De această grupă aparțin doar plantele care nu au (neapărat) rădăcinile fixate în sol și care plutesc, în general, în derivă. Principalele exemple sunt: Salatele de apa (Pistia Stratiodes), Lemna minor, Zambilele de apa (Eichornia crassipes), Ciulinul de balta (Trapa natans), Rugina (Juncus effusus).

Nuferii. Fiind pe deplin considerat ornamentul de baza al fiecarui iaz, nufărul există într-o gamă foarte variată, în funcție de dimensiuni, formă, culoare, rezistență la frig, etc. De aceasta grupa aparțin nu doar nuferii dar și lotusul sau dovleacul de apa.

Plantele acvatice de mal și mlaștină: Stuful, Papura, Irișii, Cala de apa, Butomus umbellatus (crin de balta), Obligeana (Acorus calamus), Menta de apa, etc. Toate aceste plante trăiesc cu “piciorul în apă”. În acest caz se poate realiza un grup separat al plantelor de mlaștină, care preferă solul umed, dar în majoritatea cazurilor aceste plante au o toleranță ridicată la nivelul apei, deci se dezvoltă indiferent dacă sunt plantate sub nivelul apei sau doar în sol umed. 5.2. Cultivarea și dezvoltarea în laborator a unor culturii de plante acvatice

pretabile pentru creșterea peștilor in policultură. Pentru atingerea obiectivului fazei au fost cultivate și dezvoltate în laborator

următoarele 2 plante acvatice: Vallisneria americana și Anubias barteri var. nana.

Fig.2. Vallisneria americana (Gigantea) Fig. 3. Anubias barteri var. nana

Vallisneria sp. Gigantea (americana) este o plantă acvatică ce face parte din

familie: Hidrocaritacee, Ordinul: Alismatales , care provine din Asia, are o creștere rapidă și este cea mai potrivită pentru sisteme acvacole mari. În cele mai multe iazuri, frunzele vor crește atât de lungi încât vor pluti la suprafața apei (50-150 cm, 2 cm lățime). Așadar, planta are nevoie de tundere pentru a o împiedica să ia lumina altor plante/specii piscicole care cresc sub ea. Frunzele sunt puternice și rezistente și nu vor fi devorate de către peștii ierbivori. Vallisneria americana se propagă ușor prin pui, care vor apărea rapid și în număr mare dacă substratul este nutritiv.

Principalele cerințe pentru o creștere corespunzătoare sunt următoarele: Temperatura: 15 – 30 °C, pH: 5 – 8, Lumina: medie - puternică, Rata de creștere: rapidă, Toleranța duritate apă: excelentă, Fertilizare cu CO2 – nu este obligatoriu Exigență condiții: planta nepretențioasă.

Planta acvatica Anubias barteri var. nana. Anubias nana este una din cele mai des întâlnite plante acum în SUA, Europa si Asia. În acvariu/iaz, Anubias barteri var. nana este practic indestructibilă (uneori numită “planta de plastic ce crește”). Această plantă crește de-a lungul unui rizom care produce frunze ce pot rezista ani de zile. În natură, Anubias barteri var. nana este întâlnită deseori de-a lungul zonelor puțin adânci ale râurilor în Cameroon, Africa. Tropica, o importantă seră acvatică a Europei, a fost prima care a crescut și-a comercializat această plantă înca din 1970. Ea poate tolera multe variante de iluminare, de la foarte scazută (mai putin de 0.3W/l), până la foarte puternică (mai mult de 1W/l). Se descurcă bine cu sau fără CO2, deși adiția acestuia duce la o creștere mai rapidă, la fel cum o face și un substrat bun sau ruperea frunzelor bătrâne. Nivelul mare de fosfați (PO4=1.5-2 mg/l) încurajează înflorirea acestei specii indiferent de condițiile din bazin sau de sănătatea plantei. Acest nivel crescut de fosfați, împreună cu o microfertilizare puternică (în special cu fier), reduc problemele cu algele care se crează pe plantele așezate direct sub lumina puternică. Mutarea plantei într-o zona umbroasă este altă soluție. Pentru propagare se poate tăia rizomul în două sau mai multe bucăți, în funcție de dimensiunea plantei.

Principalele cerințe pentru o creștere corespunzătoare sunt următoarele: Necesar de lumină: scăzută, Temperatura necesară: 20 - 30 °C, Duritate tolerată: 1 - 20 °H, pH tolerat: 5,5 – 9, Viteza de creștere: lentă, Cerințe: scăzute nutritive, Rezistenţă: plantă foarte rezistentă. Planta acvatică poate atinge înălțimea de 5-15 cm, rizomul poate avea 10-15 cm sau chiar mai mult. Această specie este foarte potrivită pentru accentuarea zonei de mijloc în acvariile mari iar în iazuri poate fi folosită ca plantă de prim-plan. Pentru cultivarea și dezvoltarea în laborator a celor 2 specii luate în analiză pentru perioada ianuarie-aprilie 2020 a fost utilizate 2 bazine de creștere a plantelor cu o lungime fiecare de 4000 mm, lăţime bazin acvaponic: 1000 mm, înălţime bazin acvaponic: 340 mm, diametru racord alimentare apă: 25 mm, diametru racord evacuare apă: 32 mm. Bazinele de creștere a plantelor acvatice sunt prevăzute cu instalație luminat tip panou-led cu lumina UV, putere panou 14 W care sunt plasate deasupra bazinelor hidroponice, astfel încât distanța față de plante să fie reglabilă și au rolul de a asigura lumina necesară fotosintezei, asigurând astfel o mai bună dezvoltare a plantelor (Fig.4).

Fig.4. Cultivarea și dezvoltarea în laborator a unor culturii de plante acvatice ( Vallisneria

sp. Gigantea și Anubias barteri var. nana) Determinarea parametrilor de calitate ai apei au fost efectuate cu ajutorul

sistemului portabil de analiza WATER CHECKER U-10, produs de firma Horiba. Acesta are prevazuți o serie de senzori ce au permis determinarea pH-ului, conductivității, turbidității, oxigen dizolvat, temperatura și salinitatea apei. Apa care a alimentat cele 2 bazine de creștere plante acvatice a fost trecută print-un dispozitiv de încalzire electrică tip boiler cu o capacitate de 200 l, temperatura apei fiind setată la 25°C. În tabelul următor avem prezentată o sinteză a datelor obținute.

Tabel 1 . Evoluție parametri de calitate apa după introducerea plantelor acvatice

Nr.crt Evoluția pH-ului

apei

Oxigen dizolvat

mg/l

Temperatura °C

Salinitate %

Nitriți mg/l

Luna ianurie 2020 (introducere plante acvatice in

7,24 8,64 25 0,01 0,05

bazinele de creștere)

Luna Februarie 2020

7,46 9,36 25,6 0,005 0,03

Luna Martie 2020 7,79 9,95 26,4 0,01 0,02

Luna Aprilie 2020 7,84 10,94 26,5 0,015 0,01

De asemenea rezultatele privind creșterea și dezvoltarea celor 2 specii acvatice

analizate au fost reprezentative, în perioada ianuarie 2020 - aprilie 2020 ale experimentului se constată ca se ajunge pentru Vallisneria sp. Gigantea la o greutate medie per plantă de aproximativ 85 grame (greutate inițiala la introducere in bazinul de creștere este de 28 grame) iar Anubias barteri var. nana a ajunsla o greutate medie de 115 grame (greutatea inițială la introducerea în bazinul de creștere fiind de 38 grame), acestea fiind masurate cu ajutorul unei balanțe analitice KERN. În perioada următoare urmează a fi introduse spre creștere și dezvoltare în bazine și alte 2 specii de plante acvatice și anume ZAMBILA de apă și Pistia-stratiotes Salata-de-Nil.

Fig.5. ZAMBILA de apă și Pistia-stratiotes Salata-de-Nil.

Etapa 1-2020 / faza 8 – "Execuție model experimental (ME) instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru

sistemul de policultură"

Descriere. Componenţă. Furajele granulate / peletizate sunt furaje complexe cu

componente nutritive și stimulatoare necesare, fiind obținute utilizând rețete și tehnologii speciale, sub forma de granule sau pelete stabile, accesibile peștilor și care pot fi ușor digerate. Granulele / peletele lansate în bazin trebuie să se îmbibe repede cu

apă și să-și păstreze forma timp de 3,5 – 4,5 ore pentru a fi valorificate integral. Mărimea depinde de talia peștelui furajat. Granularea nutrețurilor se face în scopul menținerii omogenității și păstrării în condiții mai bune a substanțelor nutritive și biostimulatorilor pe care-i conțin. În acest sens se ușurează lucrările de manipulare și transport. Prin granulare, volumul se reduce cu 20-30%, se sustrage o cantitate importantă de nutreț de sub influența agenților patogeni, se elimină aerul din spațiile dintre particule și formează la suprafața acestora o peliculă protectoare. În felul acesta, durata de conservare crește de 3-4 ori. Modelulul experiemental (ME) instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură, MP-00, prezintă în componența sa următoarele elemente principale: Subansamblu corp presă MP-01, 1 buc, Subansamblu stativ MP-02, 1 buc, Subansamblu cuplaj MP-03, 1 buc, Subansamblu ax de antrenare MP-04, 1 buc, Subansamblu role presare MP-05, 1 buc, Protecție cuplaj MP-06, 1 buc, Motor electric de acționare, 2,8 Kw, 1 buc.

Fig.1. Modelulul experiemental (ME) instalație de producere a furajelor granulate/

peletizate pentru sistemul de policultură, MP-00

Subansamblu corp presă (fig. 2) este o constructie metalică alcătuită din: soclu corp instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură, corp intermediar, corp superior, pîlnie de alimentare.

Fig.2. Subansamblu corp presă model experiemental (ME) instalație de producere a

furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură, MP-01

Subansamblu stativ pentru modelulul experiemental (me) instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură , MP-02 este o

constructie dreptunghiulaară sudată formată din format din profil U6- 105 și profil Profil dr U6- 670, conform fig.3.

Fig.3. Subansamblu stativ pentru modelulul experiemental (ME) instalație de producere

a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură , MP-02

Subansamblu cuplaj modelulul experiemental (ME) instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură, MP-03 (fig 4) este format din: piesa legatură cuplaj-ax, piesă cuplaj 1, roata dințată pinion, flanșă de legatură și piesă cuplaj 2.

Fig.4. Subansamblu cuplaj pentru modelulul experiemental (ME) instalație de producere

a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură , MP-03

Subansamblu ax de antrenare, MP-04 (fig.5) este alcătuit din : roată conică, suport roată conică, ax central, matriță realizare hrană sub forma de pelete/granule, piesă de evacuare furaje hranire sub forma de pelete/granule.

Fig.5. Subansamblu ax de antrenare pentru modelulul experiemental (ME) instalație de

producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură , MP-04

Subansamblu role presare, MP-05 (fig 6) este o construcție metalică formată din: Ax montaj role și rola presare materie primă pentru obținerea de pelete/granule hrană pentru sistemul de creștere specii piscicole in regim de policultură.

Fig.6. Subansamblu role presare pentru modelulul experiemental (ME) instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură , MP-05

Funcționarea modelulului experiemental (ME) instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură se realizează prin intermediul unui motor de 2800 W, cu alimentare la 220 V, prevăzut 2 condensatori de pornire de 100 µF. Pornirea și oprirea motorului de acționare al modelului experimental se realizează prin intermediul unui declansator pornire directa 18A.

Fig.7. Model experiemental (ME) instalație de producere a furajelor granulate/

peletizate pentru sistemul de policultură - sistemul de actionare electric

Procesul de lucru al modelulul experiemental (ME) instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură, MP 00. Pentru o functionare normala a modelului experimental, matricea trebuie sa fie rulata pentru

lustruirea/incalzirea ei. Astfel se vor lua 7,5kg de amestec marunt din cereale, 0.4 kg de nisip fin și ulei vegetal atât cât se va absorbi. Cu acest amestec vom lucra pentru a lustrui matricea modelului experimental, apoximativ 1,5 ore până când peletele /granulele se formeaza uniform, dupa aceasta se poate introduce reteta noastra pe care vrem sa lucram.La finalizarea materialului nostru trebuie din nou sa folosim materie prima cu ulei imbibat pentru o curățire adecvată a matriței.

Principalele caracteristici tehnice ale modelulul experiemental (ME) instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură,, sunt:

Tensiunea alimentara 230V Putere 2800W Viteza maxima 1400 rpm Capacitate de producție 100kg/h Greutate 94 kg Lungime 900 mm Latime 295 mm Inaltime 850 mm Diametru orificii matriță 5 mm. Asistență tehnică la execuție. Colectivul de lucru din cadrul INMA Bucureşti a analizat proiectul de execuţie privind componenţa, schema funcţională şi de pornire electrică, a identificat principalele materii prime şi materiale ale modelui experimental (ME) instalație de producere a furajelor granulate/ peletizate pentru sistemul de policultură, a identificat potenţialii furnizori şi a efectuat aprovizionarea acestora. Materiile prime şi materialele consumabile aprovizionate pentru execuţia modelului experimental au fost recepţionate pe baza documentelor de însoţire a mărfii. Rezultatele calitative privind materiile prime şi materialele intrate în depozit au fost evidenţiate într-un registru de intrări existent la magazionerul de depozit. Nu au fost aprovizionate materii prime şi materiale neconforme. Subansamblurile provenite din colaborări au fost recepţionate la primire de către şeful Departamentului Execuţie împreună cu Responsabilul de proiect, pe baza certificatelor de calitate care au fost completate corespunzător de către furnizori. Certificatele de calitate ale subansamblurilor sunt păstrate de către şeful Departamentului Execuţie. Reperele şi subansamblurile componente au fost realizate în atelierele DEPARTAMENTULUI DE EXECUŢIE ECHIPAMENTE TEHNICE. Execuţia unor repere ale echipamentelor a fost realizată cu ajutorul unor maşini cu comandă numerică ceea ce a permis creşterea preciziei de execuţie.Consultanţa şi asistenţa tehnică la execuţia reperelor şi a subansamblurilor componente ale modelului experimental, a fost acordată de specialişti din cadrul INMA Bucureşti - DEPARTAMENT INCERCARI. Aspecte din timpul execuţiei modelului experimental sunt prezentate în figura 8.

Fig.7. Execuție Model experiemental (ME) instalație de producere a furajelor granulate/

peletizate pentru sistemul de policultură

ETAPA 1-2020 / FAZA 7 – "EXECUȚIE MODEL EXPERIMENTAL (ME) DE MONITORIZARE ȘI CONTROL AUTOMATIZAT A

SISTEMULUI DE POLICULTURĂ PENTRU CREȘTERE INTENSIVĂ A UNOR SPECII PISCICOLE"

Descriere. Componenţă. Sistemul tehnologic de creștere intensivă a peștilor in sistem de policultură și valorificarea complexă a bioresurselor (plantelor) acvatice, ICP 0, prezintă în componența sa următoarele elemente principale:

Bazin ICP 1. Sistem de hrănire prevăzut cu control automatizat de distrbuție al furajelor

peletizate. Sistem de aerare – oxigenare bazin piscicol. Model experimental de sistemul de monitorizare si control automtizat pentru

sistemul de policultură pentru creșterea intensivă a unor specii piscicole.

Bazinul sau iazul piscicol, ICP 1 (fig.1) este o construcție realizată din beton armat avînd o grosime de 300 mm, lațimea acestuia fiind de 14,4 m, lungimea este de 57 m, iar adîncimea de 4,6 m. Impermeabilizarea betonului armat a fost asigurată prin aplicarea unui liant specific bazinelor piscicole care nu afectează buna creștere și dezvoltare a speciilor piscicole și plantelor acvatice.

Fig.1. Sistemul tehnologic de creștere intensivă a peștilor in sistem de policultură și valorificarea complexă

a bioresurselor (plantelor) acvatice, ICP 0

Sistemul de hrănire este compus din 3 hrănitoare prevazute cu șnec si dispersor

de furaje de tip peletizat cu un diametru cuprins între 2-10 mm. Hrănitoarele sunt alimentate la tensiunea de 220 V și sunt prevăzute cu sistem propriu de automatizare care permite setarea timpului de funcționare și de staționare ce va asigura o creștere optimă a speciilor piscicole. Furajul este eliberat de un șnec, acționat de un motor electric (de voltaj redus). Un al doilea motor electric (de voltaj redus) servește la acționarea discului dispersor și asigură dispersia furajului pe o raza cuprinsă între 2 si 10 m. Hrănitoare integrate în sistemul tehnologic de creștere intensivă a peștilor în sistem de policultură și valorificarea complexă a bioresurselor (plantelor) acvatice, au fost amplasate astfel:

1 hrănitor automat OSAGA (fig 2) cu ecran de control LCD si bazin de stocare furaje peletizate de 5 litri în partea din spate a bazinului, prinderea acestuia realizându-se cu ajutorul unui dispozitiv special realizat, iar culisarea deasupra bazinului se efectuează cu ajutorul unui cablu de oțel prevăzut cu întinzător de cablu, carabine prindere și role de ghidaj.

Fig.2. Hrănitor automat OSAGA

1 hrănitor automat FISH FEEDER (fig 3), prevăzut cu controller automat de setare timp hrănire și buncăr de stocare de 7 litri a fost amplasat în partea din față a bazinului de creștere intensive a peștilor, având aceeași prindere cu hrănitorul Osaga.

Fig.3. Hrănitor automat FISH FEEDER

1 Hrănitor - dispersor de furaj, PROFI 200 KG (fig 4). Furajul este preluat pneumatic de suflantă și distribuit la o distanta de pana la 10 m. Dispersorul de furaj cu suflantă asigură o administrare continuă a furajului, aproape fără frecare (în comparație cu sistemul cu discuri centrifugale). Dispersorul de hrană este recomandat pentru administrarea furajului cu granulație între 2 – 10 mm. Cu ajutorului programatorului se setează cantitatea de furaj. Obturarea dispozitivului este exclusă. Rația de furaj poate fi setată simplu și rapid. Capacul silozului este rabatabil si se deschide ușor cu o mână fiind prevăzut cu amortizor. Pe gura de încărcare a containerului este montată suplimentar o grila de protecție, dispersorul lucrează la o tensiune de rețea de 230 V / 1000 W. Unitatea de comandă și control permite ajustarea in orice moment a orelor de hrănire si a cantității de hrana dispersată în apă, aceasta putându-se conecta la un calculator prin intermediul programului Aqua Feed. Aceasta unitate de hrănire a fost ajustată prin adăugarea a 4 roți mobile pivotante de 125 mm ce vor permite deplasarea ușoara a dispersorului pe lângă bazinul piscicol.

Fig.4. Hrănitor - dispersor de furaj, PROFI 200 KG

Sistem de aerare – oxigenare a apei bazinului piscicol (fig 5) a fost realizată prin intermediul a 2 Aeratoare Osaga ORV. A fost realizat un sistem de difuzie aer în apa bazinului prin intermediul unei conducte tip țeavă PEHD pentru apa, PE80, D 63 mm, PN 10 conectată la cele 2 aeratoare. Aceasta conductă PEHD a fost prinsă la înălțimea de 1m de fundul bazinului prin intermediul unor dispozitive tip colier, lungimea totală fiind de 130 ml, iar din 100 mm in 100 mm au fost realizate dispozitivele de difuzie (câte 2 orificii cu diametru de 1 mm).

Fig.5. Sistem de aerare – oxigenare cu aeratoarele Osaga ORV

Pentru a suplimenta aportul de oxigen din apa bazinului piscicol a fost integrat și un aerator cu motor submersibil și jet direcțional tip AERATOR AQUA JET 0,75KW, fig 6. Aeratorul este de tip flotant care pune în mișcare apa sub formă de jet, astfel producându-se o circulație bună a apei și o oxigenare sporită. Jetul de apă este dirijat, formând curenți și realizând astfel o oxigenare optimă. AQUA JET este dotat cu un cablu de 20 m, zona de acțiune fiind de 3 metri, apa circulată fiind de maxim 185 mc./h.

Fig.6. Sistem de aerare – oxigenare cu motor submersibil si jet directional AQUA JET 0,75KW

Modelul experimental de sistemul de monitorizare și control automatizat pentru sistemul de policultură pentru creșterea intensivă a unor specii piscicole, (fig 7) este format din: Subsistem de monitorizare calitate apă bazin (iaz) sistem de policultură, subsistem de monitorizare și control nutriție (sistem hrănire) specii piscicole, subsistem de aerare. Toate aceste 3 subsisteme componente sunt monitorizate și controlate prin intermediul unui PLC (programmable logic controller). Monitorizarea calității apei bazinului cu sistem de creștere a speciilor piscicole in policultură se face prin intermediul unor senzorii specifici de temperatură + pH – Sensorex 8000 series, sistem de monitorizare compact și staționar pentru determinarea și controlul oxigenului - Aqua Control one cu sonda Dryden plus sonda mobilă multiparametru HANNA - HI9829. Toate informațiile primite de la subsistemele componente sunt afișate pe un terminal de operare sau direct pe terminalele proprii ale dispozitivelor.

Fig.7. Model experimental de sistemul de monitorizare si control automatizat pentru sistemul de

policultură pentru creșterea intensivă a unor specii piscicole (schemă bloc de principiu + schema electrică)

Sonda multiparametru (fig 8) este dotată cu senzor de conductivitate a apei, senzor turbiditate, senzor nitriți, senzor Oxigen dizolvat, senzor amoniu, senzor nitrați, datele fiind colectate de către un Data logger. Multiparametru pH/ISE/EC/DO/Turbiditate cu GPS - HI9829 este un multiparametru portabil, impermeabil, care monitorizează până la 14 parametri diferiți de calitate a apei. Sonda multi-senzor cu microprocesor permite măsurarea parametrilor cheie, inclusiv pH, ORP, conductivitate, oxigen dizolvat, turbiditate, amoniu, clor, nitrat și temperatură. Multimetrul este închis într-o carcasă rezistentă la apă (IP67) și poate rezista imersării în apă la o adâncime de 1 m timp de până la 30 de minute. Sonda are o clasificare IP68 pentru imersare continuă în apă.

Fig.8. Sonda multiparametru

Principalele caracteristici tehnice ale sistemului tehnologic de creștere intensivă a peștilor in sistem de policultură și valorificarea complexă a bioresurselor (plantelor) acvatice, ICP 0, sunt:

5. Bazinul sau iazul piscicol : Lațimea: 14,4 m; Lungimea: 57 m; Adîncimea: 4,6 m; Construcție: Beton armat impermeabilizat;

Grosime beton: 300 mm.

6. Sistem de hrănire: Capacitate buncăr: 5 - 10 kg; Rază dispersie hrană: 2 - 12 m; Dimensiune hrană peletizată: 0 - 10 mm.

7. Sistemul de aerare: Putere: 2850 W; Alimentare: 220/380 V; Debit: 800.000 l/h;

8. Model experimental de sistemul de monitorizare si control automatizat pentru sistemul de policultură pentru creșterea intensivă a unor specii piscicole

PLC: 12 canale de intrare/ieșire; Senzor pH: 0-14; Senzor Temperatură PT 100: -50 – 240°C; Aqua Control one cu sonda Dryden precizie de masură +/-0,2 mg/l Sondă multiparametru:

Conductivitatea apei 0 – 200 mS/cm; Turbiditatea apei 0 – 99 FNU; Salinitate apei 0 - 70 PSU; Oxigen dizolvat 0 - 500 %; Solide Total Dizolvate (TDS) 0 – 400000mg/l; Senzor pentru nitrați 0,62 – 200 ppm; Senzor pentru amoniu 0,02 – 200 ppm

Asistență tehnică la execuție. Colectivul de lucru din cadrul INMA Bucureşti a analizat proiectul de execuție privind componența, schema funcţională şi de pornire electrică, a identificat principalele materii prime şi materiale ale modelui experimental (ME) de sistemul de monitorizare si control automatizat pentru sistemul de policultură pentru creșterea intensivă a unor specii piscicole, a identificat potenţialii furnizori şi a efectuat aprovizionarea acestora. Materiile prime şi materialele consumabile aprovizionate pentru execuţia modelului experimental au fost recepţionate pe baza documentelor de însoţire a mărfii. Rezultatele calitative privind materiile prime şi materialele intrate în depozit au fost evidenţiate într-un registru de intrări existent la magazionerul de depozit. Nu au fost aprovizionate materii prime şi materiale neconforme. Subansamblurile provenite din colaborări au fost recepţionate la primire de către şeful Departamentului Execuţie împreună cu Responsabilul de proiect, pe baza certificatelor de calitate care au fost completate corespunzător de către furnizori. Certificatele de calitate ale subansamblurilor sunt păstrate de către şeful Departamentului Execuţie. Reperele şi subansamblurile componente au fost realizate în atelierele DEPARTAMENTULUI DE EXECUŢIE ECHIPAMENTE TEHNICE. Execuţia unor repere ale echipamentelor a fost realizată cu ajutorul unor maşini cu comandă numerică ceea ce a permis creşterea preciziei de execuţie. Consultanţa şi asistenţa tehnică la execuţia reperelor şi a subansamblurilor componente ale modelului experimental, a fost acordată de specialişti din cadrul INMA Bucureşti - DEPARTAMENT INCERCARI.

Aspecte din timpul execuţiei modelului experimental sunt prezentate în figura 9.

Fig.9. Execuție Model Experimental (ME) de monitorizare și control automatizat a sistemului de policutură

pentru creștere intensivă a unor speciilor piscicole