3.4.1 Utangulizi

Katika muongo mmoja uliopita, ustawi wa samaki umevutia sana, na hii imesababisha sekta ya ufugaji wa maji ikijumuisha mazoea kadhaa ya ufugaji na teknolojia zilizotengenezwa hasa ili kuboresha kipengele hiki. Neokoteksi, ambayo kwa binadamu ni sehemu muhimu ya utaratibu wa neva unaozalisha uzoefu wa subjective wa mateso, haupo katika samaki na wanyama wasio mamalia, na imesemekana kuwa kutokuwepo kwake kwa samaki kunaonyesha kwamba samaki hawawezi kuteseka. Mtazamo mkali mbadala, hata hivyo, ni kwamba wanyama tata wenye tabia za kisasa, kama vile samaki, pengine wana uwezo wa mateso, ingawa hii inaweza kuwa tofauti katika shahada na aina kutokana na uzoefu wa binadamu wa hali hii (Huntingford et al. 2006).

Kamati ya Ustawi wa Farm na Wanyama nchini Uingereza (FAWC) imetegemea miongozo yao juu ya mfumo wa ‘Five Freedoms’, ambayo inafafanua nchi bora badala ya viwango maalum vya ustawi unaokubalika (FAWC 2014). Uhuru kutoka njaa na kiu, usumbufu, maumivu, kuumia, magonjwa, hofu na dhiki, pamoja na uhuru wa kueleza tabia ya kawaida, hutupa mfumo ulioelezwa ambao tunatathmini masuala ya ustawi. Afya ya kimwili ni kipimo cha kukubalika zaidi cha ustawi na bila shaka ni mahitaji muhimu ya ustawi mzuri. Katika ushindani, kupanua na kujitokeza sekta, aquaculturists ambao kuingiza masuala ya ustawi katika mazoea yao ya kila siku ya ufugaji wanaweza kupata faida ya ushindani na kuongeza bei premium (Olesen et al. 2010) kupitia kuboresha matumizi mtazamo na kujiamini katika bidhaa zao. Grimsrud et al. (2013) ilitoa ushahidi kuwa kuna nia kubwa ya kulipa, kati ya kaya zote za Norway, kuboresha ustawi wa samaki ya Atlantic iliyopandwa kwa njia ya kuongezeka kwa upinzani dhidi ya magonjwa na chawa wa lax, ambayo inaweza kuashiria matumizi kidogo ya madawa na kemikali katika mchakato wa uzalishaji.

Katika RAS kubwa, ustawi wa wanyama umeshikamana na utendaji wa mifumo. Katika miaka michache iliyopita, ustawi wa wanyama katika RAS umejifunza zaidi kutokana na mtazamo wa ubora wa maji na athari za msongamano wa samaki juu ya utendaji wa ukuaji, bioviashiria vya dhiki au maendeleo ya matatizo ya afya. Lengo kuu la utafiti wa ustawi wa wanyama katika RAS imekuwa kujenga na kuendesha mifumo inayoongeza tija na kupunguza matatizo na uharibifu. Mada ya riba wamekuwa kuhifadhi wiani mipaka (Calabrese et al. 2017), ukolezi mipaka ya misombo nitrojeni katika maji ya kuzaliana (Davidson et al. 2014), ukolezi mipaka kwa kufutwa dioksidi kaboni (Good et al. 2018), madhara ya ozonation (Good et al. 2011; Reiser et al. 2011) na kiwango kidogo, mkusanyiko wa misombo recalcitrant katika RAS (van Rijn na Nussinovitch 1997) na kubadilishana mdogo maji na kelele (Martins et al. 2012; Davidson et al. 2017).

Kielelezo 3.6 Kimwili, kemikali na wengine stressors alijua inaweza kuathiri samaki na kusababisha msingi, sekondari na/au majibu nzima-mwili. (Baada ya Barton 2002)

3.4.2 Stress

Jibu la mkazo katika samaki ni kazi inayofaa katika uso wa tishio lililojulikana kwa homeostasis na physiolojia ya shida haifai sawa na mateso na kupungua kwa ustawi (Ashley 2007) (Mchoro 3.6). Majibu ya mkazo hutumikia kazi muhimu sana ili kuhifadhi mtu binafsi. Hatua za ustawi katika ufugaji wa maji ni, kwa hiyo, kwa kiasi kikubwa zinazohusishwa na madhara ya elimu ya juu ya majibu ya dhiki ambayo kwa ujumla ni dalili ya dhiki ya muda mrefu, ya mara kwa mara au isiyoweza kuepukika (Conte 2004).

Uzito wa kuhifadhi ni sababu muhimu inayoathiri ustawi wa samaki katika sekta ya ufugaji wa samaki, hasa RAS ambapo msongamano mkubwa katika mazingira yaliyofungwa unalenga uzalishaji wa juu. Ingawa mara chache defined, kuhifadhi wiani ni neno kawaida kutumika kwa kutaja uzito wa samaki kwa kitengo kiasi au kwa kitengo kiasi katika kitengo wakati wa mtiririko wa maji kwa njia ya mazingira ya kufanya (Ellis et al. 2001). Dhana ya nafasi ya chini kwa samaki ni ngumu zaidi kuliko kwa aina duniani kama samaki kutumia kati tatu-dimensional (Conte 2004).

Zaidi ya kutoa mahitaji ya kisaikolojia, FAWC (2014) inapendekeza kwamba samaki ‘wanahitaji nafasi ya kutosha ili kuonyesha tabia ya kawaida na maumivu madogo, dhiki na kuogopa’. Stocking wiani ni, kwa hiyo, eneo ambalo unaeleza wote umuhimu wa tofauti ya aina na kuwepo kwa mtandao tata wa mambo ya kuingiliana yanayoathiri ustawi wa samaki. Calabrese et al. (2017) kuwa utafiti kuhifadhi wiani mipaka kwa baada ya smolt Atlantic samaki (Salmosalar L.) kwa msisitizo juu ya uzalishaji utendaji na ustawi ambayo pezi uharibifu na mtoto wa jicho walikuwa aliona katika kuhifadhi msongamano wa 100 kg msup-3/sup na juu. Hata hivyo, athari za kuhifadhi wiani juu ya hatua za ustawi hutofautiana kati ya spishi. Kwa mfano, bass bahari (Dicentrarchus labrax) ilionyesha viwango vya juu vya dhiki katika msongamano mkubwa, kama ilivyoonyeshwa na cortisol, majibu ya kinga ya innate na usemi wa jeni zinazohusiana na matatizo (Vazzana et al. 2002; Gornati et al. 2004). High kuhifadhi msongamano katika vijana gilthead bahari bream (S. aurata) pia kuzalisha sugu dhiki hali, yalijitokeza na viwango vya juu cortisol, immunosuppression na kubadilika kimetaboliki (Montero et al. 1999). Kwa upande mwingine, charr ya Arctic (Salvelinus alpinus) hulisha na kukua vizuri wakati wa kujaa kwa msongamano mkubwa huku ikionyesha ulaji wa chakula na viwango vya ukuaji kwa msongamano mdogo (Jorgensen et al. 1993).

Mlo pia unaweza kuwa na jukumu muhimu katika unyeti wa dhiki. Catfish ya Afrika (Clarias gariepinus) kupokea chakula na nyongeza ya juu ya asidi askobiki (vitamini C) wakati wa maendeleo mapema ilionyesha unyeti wa chini wa dhiki (Merchie et al. 1997). Kwa upande mwingine, carp ya kawaida (Cyprinus carpio), iliyolisha dozi kubwa za vitamini C, ilionyesha cortisol inayojulikana zaidi (homoni ya steroidi iliyotolewa na dhiki) ongezeko la kukabiliana na dhiki ikilinganishwa na samaki waliolishwa viwango vilivyopendekezwa vya vitamini (Dabrowska et al. 1991). Tort et al. (2004) umeonyesha kuwa chakula iliyopita kutoa kipimo ziada ya vitamini na kuwaeleza madini ili kusaidia mfumo wa kinga inaweza kusaidia ushirikiano kupunguza baadhi ya madhara ya ugonjwa wa baridi. Magonjwa mengine ya kawaida ya ufugaji wa maji kuhusu ustawi wa wanyama na dhiki yanapitiwa huko Ashley (2007).

3.4.3 Kukusanya vitu katika Maji ya Mchakato

Kina na ‘sifuri-kutokwa’ RAS kutoa faida kubwa ya mazingira. Hata hivyo, ufugaji wa samaki katika maji ya kuendelea recycled huibua swali la kama vitu vinavyotolewa na samaki ndani ya maji vinaweza kujilimbikiza, na kusababisha kupungua kwa viwango vya ukuaji na ustawi usioharibika. Kuwepo kwa ulemavu wa ukuaji katika Tilapia ya Nile (Oreochromis niloticus) kwa kulinganisha ukuaji, tabia ya kulisha na majibu ya dhiki ya samaki yaliyopandwa katika RAS na viwango tofauti vya vitu vilivyokusanywa (TAN, Nosub2/sub-n na Nosub3/sub-n, Orthophosphate-p) ilichunguzwa na Martins et al. (2010a) . Matokeo yalionyesha kuwa watu kubwa walikuwa na mwenendo kuelekea ulemavu wa ukuaji katika mkusanyiko wa juu RAS huku watu wadogo, kinyume chake, wanaonekana kukua vizuri zaidi katika mifumo hiyo kulingana na viwango vya juu vya glucose ya damu kama kiashiria cha dhiki. Utafiti sawa uliofanywa na mwandishi mmoja kwenye majani ya carp na mabuu (Martins et al. 2011) ulipata matokeo ambayo yanaonyesha kwamba mkusanyiko wa vitu (Orthophosphate-p, nitrati, arsenic na shaba) walikuwa uwezekano wa kuathiri maendeleo. Licha ya matokeo haya, waandishi wanadai kuwa kwa ujumla, asilimia ya mortalities na ulemavu kumbukumbu katika utafiti walikuwa duni ikilinganishwa na masomo mengine. Katika tafiti zote mbili, waandishi walitumia mifumo yenye viwango vidogo vya kubadilishana maji kwa msaada wa mitambo ya denitrification (lita 30 za maji mapya kwa Kilo cha kulisha kwa siku). Vilevile mkusanyiko wa homoni katika RAS ya maji baridi ya salmonid imesoma na Good et al. 2014, 2017). Utafiti wao katika 2014 haupata uhusiano kati ya kiwango cha ubadilishaji wa maji na mkusanyiko wa homoni (isipokuwa kwa testosterone) wala uhusiano kati ya mkusanyiko wa homoni na kukomaa kwa precocious katika samaki ya Atlantiki, lakini utafiti zaidi ulipendekezwa. Utafiti wao mwaka 2017 ulilenga matumizi ya ozonation kwa kupunguza homoni katika RAS hiyo, na matokeo yasiyojulikana kuhusu mkusanyiko wa homoni ya steroid, lakini kwa kupunguza chanya ya oestradiol na ozoni.

Kwa upande mwingine, mkusanyiko wa vitu vya baridi katika ‘kubadilishana sifuri ‘RAS umeonyesha kuwa na athari za kinga dhidi ya maambukizi ya bakteria (Yamin et al. 2017a) na ectoparasites (Yamin et al. 2017b). Asidi ya humic pia imeonyeshwa kupunguza sumu ya amonia na nitriti (Meinelt et al. 2010). Hii ina maana kwa RAS kuendeshwa na ozonation, kama ozoni inaweza kuboresha ubora wa maji wakati kutoa sadaka madhara inaonekana manufaa ya vitu humic.

3.4.4 Afya na Tabia

Tabia za msingi za ustawi mzuri ni afya njema na kutokuwepo kwa magonjwa na, kuhusiana na ufugaji wa maji, uzalishaji mzuri (Turnbull na Kadri 2007; Volpato et al. 2007). Wakati afya ya kimwili ya mnyama ni ya msingi kwa ustawi mzuri (Ashley 2007; Duncan 2005), ukweli kwamba mnyama ana afya haimaanishi kuwa hali yake ya ustawi ni ya kutosha. Hivyo, ustawi ni dhana pana na kuu zaidi kuliko dhana ya afya. Hatua za kimwili na tabia ni intrinsically wanaohusishwa na wanategemeana kwa tafsiri sahihi kuhusiana na ustawi (Dawkins 1998).

Tabia ya wanyama na katika kesi yetu samaki, inawakilisha majibu ya mazingira kama samaki wanaiona na tabia hiyo ni kipengele muhimu cha ustawi wa samaki. Mabadiliko katika tabia ya lishe, shughuli za uingizaji hewa wa gill, uchokozi, tabia ya kuogelea ya mtu binafsi na kikundi, tabia za kawaida na zisizo za kawaida zimeunganishwa na matatizo ya papo hapo na ya muda mrefu katika ufugaji wa maji na kwa hiyo inaweza kuonekana kama viashiria vya uwezekano wa ustawi mbaya (Martins et al. 2011). Viashiria vya ustawi wa tabia vina faida ya kuwa haraka na rahisi kuchunguza na kwa hiyo ni wagombea mzuri wa matumizi ‘on-shambani’. Mifano ya tabia ambayo hutumiwa kama viashiria vya ustawi ni mabadiliko katika tabia ya kutarajia chakula, ulaji wa kulisha, shughuli za kuogelea na viwango vya uingizaji hewa (Huntingford et al. 2006). Hata hivyo, Barreto na Volpato (2004) tahadhari matumizi ya mzunguko wa uingizaji hewa kama kiashiria cha dhiki katika samaki kwa sababu ingawa mzunguko wa uingizaji hewa ni mwitikio wa unyeti sana kwa usumbufu, ni wa matumizi machache kwa sababu haionyeshi ukali wa kichocheo.

3.4.5 Sauti

Samaki iliyolimwa ni cultured juu ya muda mrefu katika mizinga sawa ya rangi sawa (s) na sura sawa na wazi kwa huo, uwezekano wa madhara, background noises (Martins et al. 2012). Mifumo ya kina ya ufugaji wa maji na mifumo ya recirculating hasa hutumia vifaa kama vile aerators, pampu za hewa na maji, mifumo ya filtration ambayo inadvertently kuongeza viwango vya kelele katika mizinga ya utamaduni wa samaki. Viwango vya sauti na masafa yaliyopimwa ndani ya mifumo ya kina ya ufugaji wa samaki ni ndani ya aina mbalimbali za kusikia samaki, lakini madhara ya aina maalum ya kelele ya uzalishaji wa samaki hayatafafanuliwa vizuri (Davidson et al. 2009).

Bart et al. (2001) iligundua kuwa maana ngazi broadband sauti shinikizo (SPL) tofauti katika mifumo mbalimbali kubwa ya samaki. Katika utafiti wake, kiwango cha sauti cha 135 dB re 1μPa kilipimwa katika bwawa la udongo karibu na aerator ya uendeshaji, ambapo mizinga kubwa ya fiberglass (mduara wa 14 m) ndani ya mfumo wa recirculating ulikuwa na SPLs ya juu ya 153 dB re 1μPA.

Uchunguzi wa shamba na maabara umeonyesha kuwa tabia ya samaki na fiziolojia inaweza kuathiriwa vibaya na sauti kali. Terhune et al. (1990) kuwa aliona kupungua ukuaji na viwango smoltification ya Atlantic samaki, Salmo salar, katika mizinga fiberglass kwamba alikuwa chini ya maji sauti ngazi 2—10 dB re 1μPA juu katika 100—500 Hz kuliko katika mizinga halisi. Kwa hiyo, mfiduo wa muda mrefu kwa kelele ya uzalishaji wa samaki inaweza kusababisha kuongezeka kwa dhiki, kupunguza viwango vya ukuaji na ufanisi wa uongofu wa kulisha na kupungua kwa maisha. Hata hivyo, Davidson et al. (2009) iligundua kuwa baada ya miezi 5 ya mfiduo wa kelele, hakuna tofauti kubwa zilizotambuliwa kati ya matibabu kwa uzito wa maana, urefu, viwango maalum vya ukuaji, hali ya hali, uongofu wa kulisha au kuishi kwa trout ya upinde wa mvua, Oncorhynchus mykiss. Matokeo kama hayo yanaelezwa na Wvysocki et al. (2007). Hata hivyo, matokeo haya lazima kuwa wa jumla katika aina zote cultured samaki, kwa sababu aina nyingi, ikiwa ni pamoja na catfish na Cyprinids, kuwa mkubwa zaidi kusikia unyeti kuliko trout upinde wa mvua na inaweza kuwa walioathirika tofauti na kelele. Kwa mfano, Papoutsoglou et al. (2008) ilitoa ushahidi wa awali kwamba maambukizi ya muziki chini ya hali maalum ya kuzaliana inaweza kuwa na athari za kuimarisha S. utendaji wa ukuaji wa aurata, angalau ukubwa maalum wa samaki. Aidha, athari za muziki zilizoonekana kwenye nyanja kadhaa za fiziolojia ya samaki (kwa mfano enzymes ya utumbo, utungaji wa asidi ya mafuta na neurotransmitters ya ubongo) inamaanisha kuwa muziki fulani unaweza kutoa hata kukuza zaidi katika ukuaji, ubora, ustawi na uzalishaji.