Innovation transfer network in Mediterranean Mariculture Industry Training Courses

Innovation transfer network in Mediterranean Mariculture Industry Training Courses Vaccination strategies Processing Predictability in hatcheries Genomics Health & Safety Feeding strategies

Levrek balığı ve mercan balığı için yenilikçi yemleme stratejileri Bodrum, Türkiye, 12 Eylül 2012 Valensiya, İspanya, 20Eylül 2012 Larva yetiştirilmesi: Özel şartların sağlanması Nikos Papandroulakis I.A. HCMR npap@hcmr.gr

Larva yetiştirme Larva yetiştirme günümüzde hala gelişmiş aletler ve metodolojiler gerektiren her bir türün başarıyla çoğaltılarak üretilme sürecindeki en temel zorluk olmayı sürdürmektedir. Larva yetiştirme, zor, insana bağlı ve tam olarak kontrol edilemeyen bir süreçtir.

Larva yetiştirme Şu hususlar gereklidir: Larvaların büyümesi ve hayatta kalması sürecindeki temel mekanizmaların bilinmesi ve anlaşılması Üretim sürecinin yönetimi ve otomasyonu için yeni yöntemler

Larva yetiştirme Mevcut balık üretme çiftliği teknikleri oldukça çeşitlidir. Temel sınıflandırmalar üretim yoğunluğu (yoğun, kapsamlı) ve sudaki fitoplankton kullanımına (temiz, yeşil, yeşilimsi su) göre yapılır. Yetiştirme parametreleri larvaların hayatta kalmasını, büyümesini ve kalitesini belirler.

Yetiştirme Parametreleri Abiyotik T, DO, ph, [NH4+], [NO2-] Su yenilenmesi, hidrodinamikler Işık yoğunluğu, fotofaz Yetiştirme- Besinsel Gereklilikler Hayvansal Plankton Boyut ve tür Nitel gereklilikler- zenginleştirme Nicel gereklilikler Kuru Yemler Boyut, lezzetlilik Dağıtım (yöntem ve zaman) Yetiştirme Ortamı o Fitoplanktonların bulunması o Probiyotikler- fajlar

Yetiştirme teknikleri Farklı kategoriler Her şeyin canlı gıdaya dayanması Birkaç parametreye bağlı olma 1- yoğunluk, 2 - ortam, 3 - besleme yöntemi 4 - çevre 5- (hydraulic circuit) Parameter Extensive Mesocosm Intensive site Earth ponds Tanks or sacks tanks volume (m 3 ) >100 30-100 < 20 density (ind/l) 0.1-1 2-8 30-200 Food chain endogenous mixed exogenous Infrastructures light medium sophisticated Environment natural mixed controlled Autonomy - autarchy high medium Low - zero

Yarı-yoğun yetiştirme Kolay yol Doğanın size yardım etmesine izin verin

Mezokort balık üretim çiftliği Yoğun ve kapsamlı yetiştirme ilkelerinin entegre edilmesi Ortam güçlüklerinin alt yapıları Doğal ve kontrol edilen şartlar (klimatik mevsimsel bağımsızlık) İçsel ve dışsal besin zinciri (kısmi kendine yeterlik) Performans Seri üretim Yüksek kalite Düşük maliyet Yeni türler Mesocozm, birçok türün yetiştirilmesini kolaylaştıran bir larva yetiştirme tekniği Birçok türün birlikte yetiştirilmesini kolaylaştıran bir larva yetiştirme tekniği

Methodology Mevsim Sonbahar Kış Bahar Yaz Sıcaklık aralığı Başlangıçta 24 o C. sonradan 20±1 o C Başlangıç yoğunluğu Suyun kaynağı Yenileme oranı Fotofaz 2-7 yumurta l -1 Başlangıçta 15 o C, sonradan 19±1 o C Tankı doldurmak için deniz suyu (süzülmüş) Suyu yenilemek için sondaj deliği Başlangıçta 23 o C, sonradan 20±1 o C Başlangıçta % 5 d -1, sonradan 30-25 dph de % 200 e ulaşacak Başlangıçta 25 o C, sonradan 21±1 o C 24L:0D ilk yemleme sonrasında 25-30 dph ye kadar / Kalan kısım doğal Besleme (günlük olarak iki kez) Zenginleştirilmiş rotatorlar(3-4 ind ml-1), Zenginleştirilmiş Artemya Larvaları Instar ΙΙ (0.05-0.2 ind ml-1) Kuru yemler Günlük fitoplankton katkısı (650±300x103 cells ml-1) 20-25 dph için

Birey başına gıda bulunurluğu D. labrax D. dentex 2,5 0,05 2,5 0,05 2,0 0,04 2,0 0,04 Ind (M) 1,5 1,0 0,03 0,02 Feed (Kg) Ind (M) 1,5 1,0 0,03 0,02 Feed (Kg) 0,5 0,01 0,5 0,01 0,0 0,00 0 20 40 60 80 100 Time (days) Rot (M) Art (M) Feed (Kg) 0,0 0,00 0 20 40 60 80 100 Time (days) Rot (M) Art (M) Feed (Kg)

Birey başına gıda bulunurluğu A. regius 2,5 0,05 2,0 0,04 Ind (M) 1,5 1,0 0,03 0,02 Feed (Kg) 0,5 0,01 0,0 0,00 0 20 40 60 80 100 Time (days) Rot (M) Art (M) Feed (Kg) Papandroulakis et al., 2012. Meagre, Internal Report

Sonuçlar 40,0 35,0 Pagellus erythrinus Diplodus puntazzo Diplodus sargus sargus Pagellus bogaraveo 50,0 Sciaena Umbra Argyrosomus regius Umbrina scirrosa 30,0 40,0 25,0 30,0 20,0 15,0 20,0 10,0 5,0 10,0 0,0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0,0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Papandroulakis et al., 2004. Aquaculture International

Sonuçlar 50,00 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 0 10 20 30 40 Epinephelus marginatus Mylonas et al., 2004 Aquaculture Papandroulakis et al., 2005. Aquaculture 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 0 10 20 30 40 Seriola dumerili

Mesokozm ile yetiştirilen deniz türleri (Akdeniz de 13 tane) (*) : A : Extensive or semi-extensive with natural food chain, B : Semi-extensive green water method, C : Semi-extensive pseudogreen water method Species Country System (*) Anchoa mitchilii USA A Gadus morhua No A Clupea harengus No A Pleuronectes platessa Da A Hippoglossus hippoglossus No A Solea solea Da A Scophtalmus maximus No A Brevortia sp. USA A Dicentrarchus labrax Fr A & C Sparus aurata Fr A & B & C Lithognathus mormyrus Fr A Puntazzo puntazzo Fr A & C Diplodus sargus Fr A Pagrus pagrus Εl B Pagrus major Jp A & B Dentex dentex El A & C Diplodus annularis El A & C Agryrosomus regius El C Sciaena umbra El C Umbrina scirrosa El C Seriola dumerili El C Sarda sarda El C Thunnus thynnus El C

Yoğun yetiştirme Zor yol Hiçbir hataya izin yoktur

Intensive rearing conditions Kontrol edilen şartlar Sıcaklık Levrekler(ototropik evreler sırasında 17 C - sonrasında 20±1 C) Mercanlar (Larva yetiştirmesi sırasında 45dph ye kadar 16-17 C) Fotofaz (ototropik evreler sırasında 00L:24D 45 dph ye kadar 24L:00D) Kontrollü besleme Rotatorler için günde 3-6 kez, (5-7 ind ml-1 ) Instar II larvalar için 1-6 kez (0,1 ile 1 1,5 ind ml-1) Yeşilimsi su yönteminin uygulanması (açık ya da kapalı sistem) Divanach et al., 1997. Aquaculture Moschou et al., 2000. Aquacultural Engineering Papandroulakis et al., 2002. Aquaculture International

Fitoplankton. Gerekli mi? Daha yüksek besinsel değer (doğrudan ya da dolaylı). Gelişen beslenme oranları (bulanıklık, dağılım, görsel kontrast) Gelişen su kalitesi (nitrojen, oksijen). Antiviral ve antimikrobiyal özellikler. Spesifik olmayan bağışıklık sistemin harekete geçirilmesi.. Sindirimsel enzimatik sistemin harekete geçirilmesi. Azalan oksidatif stres.

Fitoplankton. Gerekli mi? Fitoplanktonun sonuçları Larva performansı X2 büyüme x2-3 hayatta kalma stabil üretim ortamı daha iyi yiyecek kalitesi Hayat karşılaştırılması dondurulmuş fitoplankton biyokütlesi Papandroulakis et al., 1996a, b. International Institute of Refrigeration Maurizi et al., 2000. Aquaculture Papandroulakis, et al 2002. Aquaculture

Biyoenerjik şartlar Ne kadar yem vermeliyiz?- Gıda alımının tanımı Daily food intake (mg food / mg body weight) 0,9 Sparus aurata 0,6 0,3 0,0 0,00 0,15 0,30 0,45 1,5 Pagrus pagrus 1,0 0,5 0,0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

Otomasyon Teknolojinin size yardım etmesine izin verin.

Biyolojik sistemlerin modellenmesi Biyolojik sistemlerin yönetimi zamanla bu sistemlerde yaşanılan değişimlerle ilgili tüm parametrelerin bilinmesini ve anlaşılmasını gerektirir. Matematiksel modeller Genelsellik-basitlik ve biyolojik doğruluk arasında bir uyuşma Şu şekillerde olabilir: deterministik (rastgele olmayan), (özgün tahmin) ya da olasılığa dayanan (gelişim birkaç aşamada tanımlanır)

Modeling Biyolojik sistemlerdeki önemli parametreler: enerjik ilişkilerin tanımı food (Ι) (Α) (A-M) (α) (1-α) Wc Ws excretions (M) maintenance Enerji bütçelerinin modellenmesi balıkların beslenme gerekliliklerinin tahmin edilmesi için kullanılır (Enerjinin korunması) Enerji alımı ve kullanımını içeren mekanizmaların tanımını temel alan, Dinamik Enerji Bütçesi modelleri olarak bilinen, yeni yaklaşım

Modeling Birçok durumda, bir sistemin gelişmesi karmaşık ve birçok parametreye ihtiyaç duyan bir olgudur Matematiksek biçimciliğin kesinliği ile tam bir tanım oluşturmak mümkün değildir Bulanıklık teorisiyle, sistemler elimizdeki mevcut bilgiler kullanılarak tanımlanır Eksik ya da bulgusal veri İnsan tecrübesi Ekolojik sistemlerin tanımlanması ve endüstriyel uygulamaların geliştirilmesi için kullanılır (proses kontrolü)

Modeling Balık üreticilerinin tıpkı birer sanatçı gibi üretim sistemlerini sıklıkla önsezilerini kullanarak yönetmesi, su ürünleri yetiştiriciliği için, bir mühendis gibi sabit kural ve standartlara göre, bu yaklaşımla çalışılması özellikle ilgi çekicidir. (Lee, 2000)

Modeling Yeni Yönetim Yöntemleri Otomatik prosedürler Büyük balık yetiştirme çiftliklerinde canlı besinin yönetimi ve beslenmesi için Bilgisayar kontrollü bir sistem Üretimin yoğunlaştırılması Yemleme şartlarının sağlanmasına devam edilmesi

Birçok popülasyonun (benzer biçimde) yönetilmesi

Bunun faydası nedir?

Sonuçların standart metodolojiyle karşılaştırılması Balıkların hayatta kalması farklılıklar getirmez Besin tüketimi Rotatörleriçin arttırılmış biçimde Artemya II larvası için azaltılmış biçimde Larva başına günlük hayvansal plankton bulunurluğunun arttırılması Daha iyi büyüme performansı

Birçok tür için veri bulunması (veri tabanı oluşturun) Levrek balığı Mercan balığı Mercan Sarıağız balığı BFT

Management system Programlanmış konumdaki sistem 24 saat boyunca kendi kendine çalışır Abyotik parametreler için çevrim içi izleme sistemlerine bağlanabilirler (T, DO, ph) Bu, balık üretim çiftliklerinin yönetiminin iyileştirilmesi için yeni bir araç sağlar Ancak...

Daha fazla Geliştirme - Kontrolör Gereklidir Sistem balıkların beslenme ihtiyaçlarındaki dalgalanmaları takip edemez Verilen besin (yem) miktarını ayarlayan araçlar geliştirilmesi önemlidir (kontrolörler) Nitel bilgili kesin olmayan bir şekilde ölçülürhesaplanır fuzzy logic approach

Bulanık mantık yaklaşımı Bulanık mantık daha fazla, daha küçük, çok fazla gibi değişkenlerin bilgisayarlar tarafından yürütülmesini ve matematiksel olarak tanımlanmasını sağlar Bulanık kontrolörler tam olmasalar da ya da (matematiksel olarak) yetersiz biçimde tanımlanmış olsalar da sistemle ilgili mevcut bilgileri kullanırlar Bulanık Yaklaşım Teoreminin Kullanımı (Kosko B., 1992).

Improvement - Controller Required

Yemlemenin geliştirilmesi FLC Kontrol: gerçek durumun tanımlanması- optimal durum yaklaşımı Biçimsel kurallar içeren bir bilgi tabanı kullanarak faaliyetlerin tanımlanması ( eğer - sonra )

Proses tanımlaması 5 dilbilimsel değişken kullanılır (bulanık yeşil su yöntemine göre en yüksek değerler) Değişkenin gerçek ve en iyi değerlerinin günlük olarak karşılaştırılması ve verilen besinin tanımlanması

Uzman sistemi Kontrolör sistemi en iyi şartlara yakın bir konumda tutar Kural tabanı daha iyi performansları desteklemek için tasarlanmıştır

Sonuç Sistem Diğer yazılımlarla uyumludur Kullanıcının ihtiyaçlarını karşılama konusunda esnektir Sınırlı donanım gerektirir Gelişmiş FLC tesislerinde gerçek larva ihtiyaçları takip edilerek bilgisayar temelli yemleme sistemleri kullanılır

Plankton kullanımından kaçınabilir miyiz? A. fitoplankton Korunan biçimlerin testi Hamur Dondurulmuş B. hayvansal plankton Tam olarak canlı avın yerini tutar Taze yemden erken kesme

Artemya kullanımından kaçınabilir (azaltabilir) miyiz? Mercan açısından Sindirim organlarının gelişimine bağlıdır Kuru yemin kabul edilmesine bağlıdır Growth rate 2011 Cont1: 0.074 Cont2: 0.069 Cont3: 0.067 TL (mm) 20 16 12 8 TL 2011 NA1: 0.059 NA2: 0.057 NA3: 0.052 4 0 0 5 10 15 20 25 30 Time (days) Cont1 Cont2 Cont3 NA1 NA2 NA3 Papandroulakis et al., 2012. Meagre, Internal report

Artemya kullanımından kaçınabilir (azaltabilir) miyiz? Mercan açısından Sindirim organlarının gelişimine bağlıdır Kuru yemin kabul edilmesine bağlıdır 20,00 TL 2012 Growth rate 2012 NA1: 0.059 NA2: 0.054 NA3: 0.060 Cont1: 0.057 Cont2: 0.055 Cont3: 0.050 TL (mm) 16,00 12,00 8,00 4,00 0,00 0 5 10 15 20 25 30 Time (days) NArt1 NArt2 NArt3 Cont1 Cont2 Cont3 Papandroulakis et al., 2012. Meagre, Internal report

Sonuçlar Çok çeşitli biyolojik şart mevcut olduğu için, yetiştirme yöntemlerinin ve yenilikçi araçların geliştirilmesi birçok türün larvadan yetiştirilmesine olanak sağlar.

Dr. Nikos Papandroulakis Research Director - Hellenic Centre for Marine Research, GR Institute of Aquaculture, HCMR Aqualabs, Gournes P.O.Box 2214, 71003 Heraklion, Greece tel: +30 2810 337733 fax: +30 2810 337733 npap@her.hcmr.gr Dr. Papandroulakis got in 1986 his B.Sc.in Physics from the University of Crete, Greece and his M.Sc. in Theoretical Physics from the same University in 1988. He concluded his Ph.D.in Marine Biology from University of Crete in 2000. He works in Institute of Marine Biology of Crete now part of HCMR since 1991. Dr. Papandroulakis is Assistant Researcher at the Institute of Aquaculture of the HCMR since 2006. Dr. Papandroulakis research is focused on the improvement of methodologies and technologies for intensive and semi-intensive larval rearing of more than 15 different fish species, and the study of their feeding requirements. This study includes the development of mathematical models of food consumption and growth in order to develop automated management and feeding systems in hatcheries and cage farms. Since 2000 he is focused on the fast growing species both benthic like the wreckfish (Polyprion americanus) and the greater amberjack (Seriola dumerili). Recently he is involved in the development of larval rearing methodologies for the blue fin tuna (Thunnus thynnus). Please check more information on his profile in: http://innovator.ath.hcmr.gr/newhcmr1/cv.php?id=28&resid=23

Innovation transfer network in Mediterranean Mariculture Industry Training Courses