Studii hidrochimice si pedochimice (privind campul experimental) in bazinele experimentale

Studii hidrochimice si pedochimice (privind campul experimental) in bazinele experimentale

Caracterizarea hidrochimica a biotopurilor acvatice studiate

Pe parcursul desfasurarii experimentului au fost urmariti o serie de indicatori fizico-chimici de calitate ai apei din bazin.Variatia acestora s-a incadrat in normele de calitate privind apele de categoria aIIa.

Caracterizarea hidrochimica a mediului acvatic din bazinele de crestere vara I

In cadrul tehnologiei de crestere a puietului in vara I, in policultura temperatura are o semnificatie deosebita in special la stabilirea intervalului de crestere, datorita intervalelor diferite de reproducere a speciilor care intra in componenta policulturii. Aceasta afecteaza cel mai mult speciile fitoplanctonofage ducand la scurtarea intervalului dde crestere de la 4 la 2 luni.Speciile fitoplanctonofage au cel mai mare interval de hranire(incepand de la 10-28C) intervalul de crestere a puilor in vara I se reduce foarte mult datorita temperaturilor ridicate de reproducere.

In figura urmatoare am prezenta variatia temperaturii:

Fig. Variatia temperaturii pe parcursul anului 2005

Fig. Variatia temperaturii pe parcursul anului 2006

Fig. Variatia temperaturii pe parcursul anului 2007

Fig. Variatia temperaturii pe parcursul anului 2008

Pe durata desfasurarii experimentului de crestere in vara I, temperatura apei nu a depasit valoarea de 30C. Cea mai mare parte a perioadei de crestere temperaturile s-au incadrat in intervalul 20-30C, acesta reprezentand optimul de crestere si dezvoltare a speciilor luate in studiu.

Fig. Variatia concentratiei oxigenului dizolvat

Oxigenul dizolvat a variat intre limite largi cuprinse intre 4,9-8mg/l.Valori scazute au fost inregistrate pe parcursul lunilor iulie si august, atunci cand temperatura a inregistrat cele mai ridicate valori din perioada de crestere. Concentratia de oxigen din bazinele experimentale a variat direct proportional cu rata fotosintezei.

Pentru imbunatatirea concentratiei de oxigen din apa s-a procedat la marirea debitului de alimentare si s-a realizat o recirculare continua a apei din bazine. Nivelul oxigenului dizolvat din apa nu a scazut nici la ora 4 dimineata sub valoarea de 4,0mg/l.

Intr-un lac eutrotof, valorile mari ale productiei primare determina si concentratii mari ale oxigenului la suprafata apei (adesea suprasaturatie), in timp ce in paturile profunde ale apei poate aparea hipoxia sau anoxia totala din cauza consumarii oxigenului in procesul de oxidare al substantelor organice create prin fotosinteza.

Saturatia in oxigen se calculeaza dupa tabele in functie de temperatura si altitudine, luandu-se in consideratie valorile minime inregistrate in decursul unui an si valorile maxime ale acestui indicator, perioada critica fiind cea de stratificare termica de vara si de la inceputul toamnei.

Tab. Criteriile propuse pentru tara noastra.

Capacitatea de mineralizare aeroba a materiei organice din apa este data de raportul intre consumul chimic de oxigen la tratarea cu KMnO(mg O/l).

concentratia oxigenului dizolvat(mg O/l)

si se aplica in special apelor cu timp minim de retentie al apei de minimum 1 an.

Tab. Capacitatea de mineralizare

Fig. Variatia transparentei apei pe durata desfasurarii experimentului

Fig Variatia pH-ului, substantei organice si amoniului in HC1 Cazaci apei pe durata desfasurarii studiului

Fig Variatia pH-ului, substantei organice si amoniului in HC2 Cazaci apei pe durata desfasurarii studiului

Fig Variatia pH-ului, substantei organice si amoniului in HC2 Cazaci apei pe durata desfasurarii studiului

Variatia pH-ului pe durata experimentului a fost inregistrata cu ajutorul aparatului de masurat WTW. Acesta a variat in ecartul 7,4-8,2, ecart ce corespunde intervalului optim de crestere pentru puietul populat. Evolutia pH-ului a fost reprezentata in fig.

Reactia apei a depins de temperatura si de administrarea amendamentelor.

Alcalinitatea apei reprezinta un alt parametru urmarit, aceasta variind in limite optime si relativ constante pe durata desfasurarii experimentului. Valoarea alcalinitatii a fost data de catre ionii bicarbonat, cei de carbonat fiind absenti in bazinele experimentale.

Duritatea apei exprimata in grade de duritate germana. Principiul metodei consta in complexarea ionilor care formeaza duritatea cu sarea disodica a acidului etilen-diamino-tetraacetic(complexon III), in prezenta indicatorului negru de eriocrom T. Sfarsitul complexarii se constata prin virajul culorii solutiei de la rosu la albastru net.

Pe durata studiului acesta s-a mentinut in limite relativ constante, valoarea maxima inregistrata a fost in varianta II crestere, fiind de 6,02, iar cea minima s-a inregistrat in varianta I crestere, fiind de 4,36.

Ionul de calciu a inregistrat valori corespunzatoarea pentru cresterea ciprinidelor de cultura.

Calciul in mediul acvatic indeplineste un dublu rol: de regulator chimic si rol biologic.

Rolul de regulator chimic al calciului se manifesta in neutralizarea aciditatii mediului acvatic, datorata proceselor de descompunere ca se desfasoara in malul helesteelor.

Aciditatea are efect negativ asupra mediului de viata prin incetinind dezvoltarea elementelor nutritive.

Calciul favorizeaza descompunerea substantelor organice, impiedicand acumularea acestora in apa.Determina solubilizarea sarurilor de potasiu legate sub forma organica insolubila, precipita din solutie sarurile de fier, care acumulandu-se in cantitati mari poate dauna mediului.

Pe langa aceste proprietati, calciul intra si in constitutia scheletului pestilor. Deficienta de calciu provoaca o dezvoltare necorespunzatoare a pestilor.

Asimilarea calciului din mediu se realizeaza pe doua cai: direct si indirect.

O cantitate semnificativa de calciu din apa este consumata de fauna de fund si de plantele acvatice. Cantitati mai mici sunt retinute de catre fitoplancton, zooplancton si bacterii.

Toate elementele descrise mai sus au un rol deosebit in productivitatea piscicola. Ceea ce intereseasa este cantitatile in care exista aceste elemente si vitezele de reciclare.

Nivelul azotatilor si azotitilor inregistrat pe durata perioadei experimentale este prezentat in fig. Desi s-au administrat atat ingrasaminte organice cat si minerale, nivelul acestor nutrienti nu a variat foarte mult, mentinandu-se in limite normale comform Ord. MMGA nr.161/2006. Determinarea azotatilor si azotitilor s-a facut cu ajutorul spectofotometrului Specord folosind metoda Griess-Ilosvay pentru azotati si metoda Bendschneider & Robinson pentru azotiti.

Fig. Variatia azotatilor si azotitilor pe durata desfasurarii studiului

Determinarea ionului fosfat din apa helesteelor utilizate in experiment s-a facut spectofotometric. Fosforul din ortofosfati reactioneaza in mediu acid cu molibdatul de amoniu, dand un precipitat de culoare galbena (fosfomolibdatul de amoniu), care este redus cu clorura stanoasa la un complex solubil de culoare albastra, cu maxim de absorbtie la 690nm.

Concentratia ionului fosfat au fost relativ constante incadrandu-se in apele de categoria aIIa de folosinta piscicola.

Ionul amoniu a fost determinat cu ajutorul spectofotometrului Specord folosind metoda cu solutie sare Seignette si reactiv Nessler. Variatia concentratiei acestui ion este redata in fig..Valorile inregistrate la acest parametru chimic s-au incadrat in valorile optime corespunzatoare apelor de categoria aIIa de folosinta piscicola.

Caracterizarea hidrochimica a mediului acvatic din bazinele de crestere vara aII a

Monitorizarea conditiilor de mediu s-a realizat atat cu ajutorul aparaturii de teren cat si analiza chimica in cadrul laboratorului de specialitate din cadrul CCDP Nucet.

Parametri de calitate urmariti pe parcursul experimentului sunt reprezentati de: temperatura, oxigen, nitriti, nitrati, amoniu, fosfati, pH , calciu, alcalinitate, duritate, CCO si cloruri.

Variatiile acestor parametri sunt prezentate in graficele ce urmeaza.

Temperatura, factorul determinand in desfasurarea tehnologiei (in functie de evolutia acesteea s-a administrat ingrasamintele) a variat intre valorile de 20C la populare si 15,5C la finalul experimentului, inregistrand un maxim de 28,8C. Valorile determinate ale temperaturii sunt corespunzatoare cresterii carpului si ciprinidelor asiatice.

Variatia pH-ului in bazinele experimentale a oscilat intre 7,0 + 0,8, fiind prezentata in figura.

Fig. Variatia pH-ului, CCO, a oxidabilitatii la KMnO si a ionului amoniu in BR1 Marata

CCO a fost determinat saptamanal in toate bazinele experimentale, in laborator.Variatia acestuia s-a incadrat in limite optime pentru cresterea si dezvoltarea pestilor, atingand un maxim in luna iulie. Acesta s-a datorat in principal temperaturii ridicate din aceasta perioada.

Fig. Variatia pH-ului, CCO, a oxidabilitatii la KMnO si a ionului amoniu in BR2 Marata

Fig. Variatia pH-ului, CCO, a oxidabilitatii la KMnO si a ionului amoniu in BR3 Marata

Fig. Variatia pH-ului, CCO, a oxidabilitatii la KMnO si a ionului amoniu in BR4 Marata

Fig. Variatia pH-ului, CCO, a oxidabilitatii la KMnO si a ionului amoniu in BR5 Marata

Variatia acestui ionului amoniu a fost inregistrata saptamanal, fiind considerat unul din parametri hotaratori in stabilirea dozelor de ingrasamant organic si controlului calitatii apei. De variatia acestui parametru tinem cont si la examinarea starii de sanatate a materialului piscicol.

Ionul amoniu a inregistrat variatii destul de ridicate pe durata experimentului in bazinele experimentale in care s-a administrat gunoi de grajd.

Fig. Variatia pH-ului, CCO, a oxidabilitatii la KMnO si a ionului amoniu in BR6 Marata

Fig. Variatia ionului fosfat

Variatia ionului fosfat a fost influentata de productivitatea biologica naturala si de cantitatea de superfosfat administrata.In bazinele in care s-a administrat superfosfat s-a constatat o reala crestere a continutului in acest ion, iar in cele in care s-a administrat si gunoi de grajd s-a observat ca datorita cresterii productivitatii naturale a bazinului si nivelul de fosfati a inregistrat o crestere semnificativa.

Fig. variatia oxigenului (mg/l) in vara aIIa

Caracterizarea pedochimica abazinelor experimentale de cresere vara I

Caracterizarea chimica a componentelor din sol ne ofera indicatii cu privire la nivelul de fertilizare al acestuia.

In functie de aceasta caracterizare vom stabili in corelatie cu parametri fizico-chimici si biologici ai apei din bazinele experimentale cantitatea si tipul ingrasamintelor ce trebuiesc utilizate, precum si structura formulei de populare.

Recoltarea probelor de sol s-a facut atunci cand bazinele au fost secate.Dupa recoltare probelor de sol au fost supuse unor proceduri specifice de uscare si maruntire.

Au fost efectuate analize privind reactia chimica a malurilor, continutul acestora in: materie organica(humus), si principalele elemente nutritive(N,P,K).

Determinarea a humusului s-a facut dupa metoda Tiurin ce consta in oxidarea substantei organice din sol cu acid cromic in prezenta acidului sulfuric. Excesul de oxidant din proba analizata se titreaza cu sare Mohr.

Fertilitatea sedimentelor depinde de continutul acestora in coloizi organici, o tona de ingrasamant organic genereaza in urma transformarilor bacteriene 2-300kg acizi humici.

Formarea humusului este un lant de reactii biocatalitice prin care bacteriile descompun lignina si substantele tanante la fenoli si chinone compusi care condenseaza cu aminoacizii in unitati ce polimerizeaza si d-au nastere acizilor humici, acizi omogeni ca structura, dar heterogeni ca grad de polimerizare, acizii humici se descompun lent. Prin disocierea grupelor fenolice si carboxilice acizi humici se incarca elecronegativ, sarcina ce nu se schimba cu ph -ul, acizii humici fixeaza prin schimb elementele minerale, in aceste complexe elementele sunt retinute slab, acizii humici sunt precipitati de ionii de calciu, cu hidroxidul de fier formeaza complexe stabile.

Circuitul sedimentar al fosforului presupune ca o parte din algele moarte sa ajunga in sedimente, unde sunt descompuse bacterian. Fosforul mineral, sarurile acidului fosforic, spre deosebire de azotul mineral, este fixat de sedimente. Sarurile acidului fosforic disociaza , formele asimilabile sunt anionii: H2PO4, HPO4, PO4, raportul dintre cele trei tipuri de anioni depinde de ph, forma cea mai raspandita, este HPO4. Fosfati primari si secundari fac parte din sistemele tampon active in sedimente, fosfatii sunt fixati in sedimente stabil sau labil in functie de combinatiile pe care le realizeaza.

Fixarea fosforului in forme insolubile este datorata afinitatii acestuia pentru ionii de calciu, fier mangan magneziu.

Bacillus mucilaginosus in prezenta calciului si bioxidului de carbon elibereaza fosforul din sarurile insolubile.

Argila si hidroxidul feric, coloizi cu incarcatura electrica pozitiva, fixeaza fosforul mineral in forme stabile In sedimentele care contin fier se fixeaza pana la150 de me/ 100gr coloizi, principala cale de retinere este formarea de saruri greu solubile, fosforul face parte din categoria anionilor puternic retinuti, azotatul cel mai slab anion retinut este azotatul. Fosforul este retinut de argila prin intermediul ionilor de calciu in mediu neutru sau alcalin si al ionilor de aluminiu la ph acid, in ambele cazuri reactia este ireversibila.

Acizii humici, forma humatilor de calciu, in mediu alcalin sau neutru fixeaza reversibil anionul fosfat.

In solurile bogate in carbonati, fosforul se fixeaza de calciul complexului adsorbtiv si este mai usor accesibil 100gr. Coloizi organici fixeaza intre 400-600 me. cationi si anioni, un cm cub de coloizi organici au o suprafata de 800 m p.majoritatea complexelor organo- minerale sunt incarcate electronegativ, retin cationi, fosforul este fixat de complexul atmosferic.

Elementele minerale absorbite de aceste complexe coloidale sunt rezerva accesibila producatorilor primari, daca rezerva accesibila este de cateva zeci de kilograme, cea stocata de coloizii organo- minerali este de o suta de ori mai mare. Coloizii organici fac parte din sistemul tampon al solului.

Sarurile de calciu intensifica procesul de formare a complexelor organominerale hidrostabile.

La nivelul sedimentelor, fosforul este eliberat din materia organica de catre Bacillus mycoides, B.subtilis, B.megatherium, B. vulgaris, Candida albicans, Aspergillus glaucus.

Celuloza este descompusa aerob de: Cytophaga, Cellfalcicula, Cellvibrio, Pseudomonas si Achromobacter la bioxid de carbon si apa. Anaerob sub actiunea bacteriilor: Clostridium, Caduceus, Plectridium, Endosporus, Terminosporus si actinomicetelor: Micromonospora si Streptomyces rezulta : metan, hydrogen, acizii grasi si bioxidul de carbon, sub actiunea lui Caduceus cellulosae hydrogenicus. La ph acid celuloza se descompune in acid propionic acid acetic bioxid de carbon si hidrogen. C. methanicus la ph alcalin produce, metan, bioxid de carbon si apa. Circuitele, energiei si elementelor minerale, sunt procese ecologice pe baza carora ecosistemele se autointretin si isi sporesc potentialul productiv.

Media anuala a variatiei principalilor parametri chimici ai malului din helesteu HC1 Cazaci

Variatia pH-ului solului din acest bazin experimental are o evolutie relativ constanta, corespunzatoare dezvoltarii armonioase a puietului populat.

Valoarile procentuale ale humusului indica un nivel ridicat al fertilitatii in bazin, lucru ce favorizeaza dezvoltarea dezvoltarea biocenozelor.

Valorile azotatilor si azotitilor din bazin indica la fel ca si valoarea humusului un nivel ridicat al fertilitatii bazinului.

Fig. Variatia % humus in varianta I de crestere

Fig.   Variatia pH-ului din bazinul HC1

Media anuala a variatiei principalilor parametri chimici ai malului din helesteu HC2 Cazaci

In urma analizei chimice efectuate pe probele de sol din acest bazin s-a constatat ca si acest bazin la fel ca si cel anterior are un nivel ridicat al fertilitatii, ceea ce ne confera conditii optime de crestere si dezvoltare a puietului.

Nivelul de humus din acest bazin este mai ridicat comparativ cu celelalte doua utilizate la cresterea in varaI. Acest lucru a fost determinat in stabilirea variantei de fertilizare aplicate(numai ingrasaminte minerale).

Fig. Variatia humusului in bazinul HC2

Media anuala a variatiei principalilor parametri chimici ai malului din helesteu

de crestere nr.3

Fig. Variatia % humus in bazinul HC3

Caracterizarea pedochimica abazinelor experimentale de cresere vara aII a

Caracteristicele chimice ale solului din bazinele experimentale in anul 2005-2006

Valorile pH-ului malurilor in helesteele studiate sunt cuprinse intre 7,28 si 7,4, corespunzator pentru o dezvoltare echilibrata a pestilor si altor organisme acvatice.

Continutul in humus la peste 80% din probele analizate a fost peste 2,34 %, limita care indica o fertilitate mare a solului. Toate acestea arata o acumulare normala de humus in malurile din helesteele analizate.

Caracteristicele chimice ale solului din bazinele experimentale in anul 2007-2008

Determinarile chimice efectuate pe probele de sol au ajutat la stabilirea structurii formulei de populare si a tipului de fertilizare utilizat.