av Dr Ram C Bhujel, Direktör, Aqua-Center
Historiska bevis har visat att tilapia utgjorde en del av en nomadlivsstil och att de fångades från floden Nilen i Egypten eller som vissa bevis tyder på, kan till och med ha odlats i dammar så långt tillbaka som 3, 000 år sedan.
Sedan dess, tilapia har varit en viktig fisk ur livsmedelsförsörjningssynpunkt. Dock, dokumenterad kultur av tilapia startade sedan 1950-talet eller så och dess kultur var starkt begränsad av den begränsade tillgången på kvalitetsfrö.
Detta beror främst på dess inneboende egenskaper att producera ett fåtal ägg åt gången asynkront. Häckning sker vid olika tidpunkter och dagar bland honorna inom populationen, även i samma åldersgrupp.
Odling av tilapia, speciellt Nilen tilapia (Oreochromis niloticus), har blivit alltmer populärt under de senaste två decennierna, främst på grund av tillgången på högkvalitativa monosextilapia-yngel och dess produktionsteknik som har blivit vanlig.
Som ett resultat, massproduktion av yngelteknologi har tagits upp väl av den privata sektorn i Asien och runt om i världen. Det finns hundratals kläckerier i Thailand, med några av dem producerar över 20 miljoner monosexyngel per månad. De levererar både monosex och yngel runt om i världen och bidrar till expansionen av tilapiaindustrin globalt.
Som ett resultat av framgångarna i massproduktion av monosexyngel, tilapiakultur i dammar, burar och tankar expanderar över hela världen och blir den vanligaste arten globalt. Den odlas nu i cirka 150 länder och dess produkter handlas över hela världen på grund av smaken av dess milda smak, fast struktur och benfritt kött.
Deras snabba tillväxt, kort generation och frekvent avelsbeteende gör att de gynnas av fiskodlare. I enlighet med detta, global tilapiaproduktion har fördubblats varje årtionde under de senaste trettio åren, med sitt jordbruk som åtnjuter en stadig och hållbar tillväxt.
Årlig global produktion av niltilapia, inklusive dess hybrider, översteg sju miljoner ton 2020, vilket utan tvekan är högst bland de enskilda arterna. Innan detta, gräskarp och silverkarp var de två mest producerade fiskarna med en produktion på mindre än sex miljoner ton vardera, enligt FAO:s statistik.
Denna artikel kommer att belysa de framträdande egenskaperna hos massutsädesproduktionsteknik, som har spelat en nyckelroll i att ta det till toppen.
Tilapia reproduktivt beteende sker naturligt
Avelsmetoden för tilapia är unik eftersom de häckar naturligt och lätt om mogna hanar och honor samlas i dammar, burar eller tankar. Det finns inget behov av att injicera hormon eller göra några arrangemang för vattenflöde, kakabans eller något skydd.
Dock, eftersom det är tropisk fisk, det kommer att behöva en miljö speciellt lämplig vattentemperatur på 24-32°C. Nile tilapia visar en hög grad av föräldravård för sina ägg och yngel eftersom de bara släpper ett litet antal äggklämmor åt gången, som sträcker sig från några hundra till högst 1, 500 ägg.
Därför, tusentals honor och hanar behövs för att producera enkönad yngel i massskala. Ett annat problem är att de leker vid olika tidpunkter och dagar. Synkronisering har inte varit möjlig eftersom de inte svarar på hormon, inte heller kan deras ägg lätt tas av. Ändå, de kan leka 10-12 gånger per år eller nästan en gång i månaden - vilket hjälper till viss del.
Nile tilapia är en moderns munuppfödare och en hona släpper ägg i närvaro av en mogen hane som släpper spermier för att befrukta dessa ägg, efter befruktning, honan tar tillbaka in i munnen och ruvar de befruktade äggen i munnen tills ungarna kan simma självständigt, som också kallas swim-ups.
Partiell skörd ger inte bra resultat
Vissa bönder samlar in fri simmande yngel från kanterna av avelsdammar, hapas eller tankar antingen på daglig basis, eller med ett intervall på några dagar med hjälp av scoop-nät där yngel ställs upp med ett förhållande på ungefär 1:1 hane:hona.
Detta var det traditionella systemet, och det följs fortfarande i vissa länder eftersom det är billigt och enkelt. Men nettoproduktionen av yngel per ytenhet är mycket låg eftersom det inte är möjligt att samla upp all yngel från systemet, vilket är anledningen till att det också kallas 'partiell skördemetod'.
Överlevnaden är också låg på grund av predation och ogynnsamma miljöförhållanden, särskilt i dammar. Vidare, yngel varierar i storlek och ålder. Därför, om könsreverserande teknik ska följa, partiell skörd ger inte bra resultat eftersom de flesta av ynglen är äldre än 15 dagar.
Hormonbehandling fungerar endast för yngel som är sexuellt odifferentierade, normalt före den femtonde dagen efter kläckningen, till exempel. Några av kläckerierna, skördyngel oftare två gånger om dagen (morgon och kväll) för att få jämnare yngel efter ålder och storlek. Dock, resultaten är fortfarande inte av hög standard. Dessa kläckerier klassificerar ynglen för att bibehålla enhetlighet i storlek men fortfarande spelar ynglens ålder roll. Vissa yngel kan förbli små om de får mindre chans att få tillgång till mat. Därför, ägginsamlingsmetoden har blivit vanligare.
Honornas munnar är små för att hålla alla ägg länge, som de kan förlora gradvis under perioden. Vattenkvaliteten i avelsdammar eller -tankar är också svår att kontrollera och är normalt inte optimal och kan ofta innehålla patogener och rovdjur som insekter, som kan infektera befruktade ägg eller kläckningar under ruvningen i honans mun, eller till och med attackera när de kommer ut ur mammans mun.
Därför, att samla in ägg så snart de befruktats och ruva dem i vatten av god kvalitet maximerar antalet ägg, därigenom fröproduktionen. Av denna anledning, storskaliga kläckerier har anammat insamlingen av befruktade ägg eller gulesäcklarver (frö) och deras konstgjorda inkubations- och larvuppfödningstekniker (Fig. 1). Skörden av äggen görs en gång i veckan eller med 5 dagars intervall.
Denna metod blir mest effektiv och kostnadseffektiv, om stamfisken är i hapas eller dammar. Fröskörd kan vara ännu enklare i tankar men den initiala investeringen till installation är för hög för att bygga ett stort eller tillräckligt antal tankar som över 100, 000 kullar behöver underhållas och skötas för produktion av miljontals frö varje månad.
Samma kullar kan användas i ett till två år. De växer sig större i storlek och varierar i storlek så mycket att kläckerier förbereder nya batcher minst sex månader i förväg för att ersätta den gamla batchen. Att underhålla ett stort antal kullar görs i hapa-in dammsystem av de flesta kommersiella kläckerierna. Om ungarna är i hapas, det är lätt att samla fröer genom att samla dem i ett hörn på sidan av tankens dammen.
Samlingen av ägg görs med hjälp av ett par handnät med stora nät och små nät (Fig. 1, vänster). Det stora nätnätet är till för att ösa upp stamfisken och kontrollera ägg i munnen, och det lilla rörnätet är till att samla fröet.
Ett pekfinger placeras i munnen på en ruvande hona efter att ha fångat den med huvudet nedåt och skakning görs för att släppa ut ägg eller gulesäckyngel. Ägg eller gulesäcksyngel överförs sedan till en plastskål som är halvfull med vatten för att hålla dem nedsänkta. Under skörden, frön separeras av stadier som beskrivs i Macintosh och Little, (1995) och Little et al., (1997) enligt följande:
Steg 1 – just befruktad, gul till färgen utan några fläckar
Steg 2 – med två ögonfläckar,
Steg 3 – mörkare i färgen och med liten svans och utstående ögon,
Steg 4 – med längre svans och huvud,
Steg 5 – simma upp yngel
Dessa är godtyckliga stadier baserade på den embryonala utvecklingsfasen som kan observeras med blotta ögat och hållas separat. Dock, fröna från ett stadium från många honor slås ihop i en enda skål och inkuberas i en enda burk. Lyckligtvis, en hona lägger samma scenägg åt gången, så de behöver inte separeras. I vanliga fall, varje steg tar ungefär en dag för den embryonala utvecklingen.
De olika stadierna av ägginkubation och larvuppfödning
De skördade äggen och gulesäcklarverna tvättas med rent kranvatten och passeras genom ett fint nät (500 mikron), desinficeras med 40 procent formalin (@200 ppm) i en till tre minuter och akriflavinlösningar (1 g/200 l vatten) följt av sköljning i klart vatten varje behandling, vägdes och placerades sedan i inkubatorburkar med nedåtgående brunnar.
Burkarna är försedda med långsamt sandfiltrerat vatten med konstant tryck från en samlingstank. Flödeshastigheten för vattnet som kommer in i burkarna och brickorna kan justeras på ett sådant sätt att alla ägg i inkubatorburkar och gulesäcklarver i brickor försiktigt kärnas konstant under dagen och natten.
Därför, det kräver kontinuerlig elförsörjning. I ett land där elförsörjningen inte är regelbunden, en reservgenerator eller batterier måste vara standby.
Nylagda ägg är normalt gula till färgen och det tar cirka fyra dagar att kläckas, beroende på temperaturen. Varje efterföljande etapp tar ungefär en dag mindre att kläckas. Efter kläckning äger rum, gulesäcksyngel överförs till grunda brickor fyllda med återcirkulerat klart vatten.
Om steg 4 och 5 frö och swim-up yngel skördas, de överförs direkt till bricksystemet för larvuppfödning i ungefär en vecka. De blir frisimmande yngel som ofta kallas "swim-up yngel" och överförs sedan till könsomvändningssystemet (hapa-in-dam eller tankar). Tills dess, yngel matas inte alls.
När, de överförs till könsomvändningssystem, utfodring av hormon (17a-metyltestosteron eller MT) blandat med foderstarter av hög kvalitet. Post-lucka, dessa yngel är cirka 9-10 dagar gamla. Det är viktigt att börja MT-matning från denna ålder eftersom könsbestämningen sker under 12-15:e efter kläckningen.
När de börjar ta MT-foder, nivån av hormon i deras kropp höjs vilket styr könet mot män. Om MT-matning börjar sent, eller när de är äldre än 15 dagar, sexvändning kommer inte att vara möjlig. Detta är en av de grundläggande principerna som kläckeriets operatörer bör ha i åtanke när de producerar monosex tilapiayngel.
Hormonell könsreverserande teknik är den mest tillförlitliga metoden
Även om det finns ett antal andra metoder för att producera tilapiayngel av hankön har försökts, hormonell könsreverserande teknik har varit den mest tillförlitliga och vanliga metoden. Perioden av könsomvändning kan delas in i två faser; 21-dagars hormonbehandlingsfas, som följs av den efterföljande omvårdnadsfasen som kan sträcka sig från en vecka till flera veckor.
Att utfodra unga yngel med ett hanhormon (17α-metyltestosteron) producerar fenotypiskt bara hanyngel (inte genetiskt). Den slutar föröka sig i utväxtsystem och hanar växer cirka 50 procent snabbare än honor, vilket kan ses speciellt när fiskarna är större i storlek.
För könsomvändning, 60 mg 17a-metyl-testosteron (MT) blandas med 1 kg fiskmjöl tillsammans med 10-15 g vitamin C eller vitaminblandning. MT är olösligt i vatten, ett organiskt lösningsmedel såsom etanol (95 procent) är nödvändigt för att lösa det. Alkoholen hjälper sedan till att sprida hormonet jämnt i varje partikel i fodret och sedan kan det avdunstas enkelt och snabbt i skugga vid rumstemperatur.
När du gör lagerlösning, normalt löses 5 g MT-hormon i en liter etanol med hjälp av en magnetomrörare. Volymen fylls sedan på 10 liter (genom att tillsätta 9 liter), som fungerar som stamlösning och kan förvaras i ca 6 månader i kylskåp vid ca 4-7ºC. Stamlösningen innehåller 0,5 mg MT-hormon per ml alkohol, det betyder att 120 ml stamlösning krävs för att höja den erforderliga dosen på 60 mg/kg foder.
Vissa människor är oroade över användningen av MT i fiskfoder men mängden är så liten att 300 mg MT räcker för att omvandla 30, 000 fiskar. Mer viktigt, MT utfodras under den första månaden efter kläckning eller när de är mycket små och fisken odlas minst 4-5 månader innan den bedöms vara redo att konsumera den. Forskning har visat att MT-nivån återgår till det normala hos fisken efter en veckas stopp av hormonutfodringen.
Hormon blandas med foder i omgångar och av fiskmjöl hälls i en mixer, med storskaliga kläckerier som vanligtvis förbereder cirka 10-20 kg åt gången. För fem kilo foder, 50g C-vitamin eller 100 och mineralblandning tillsätts gradvis.
Gradvis hällning av 300 ml stamlösning görs under blandning och sedan tillsätts även samma mängd färsk etanol (300 ml). Denna process upprepas en gång till och kärnar i cirka 10 minuter. Etanolen förångas sedan genom att det blandade fodret sprids under skugga under en natt eller dag eller ungefär en timme om det står i solen tidigt på morgonen eller sen eftermiddag.
Efter torkning, MT-fodret ska förpackas i en plastpåse eller förvaras i en behållare med lufttätt lock och förvaras i rum vid låg temperatur eller i kylskåp (ca 4-7°C). När kläckningsverksamheten blir större eller expanderar, 10-20 kg bereds åt gången, dubbla alla ingredienser.
Normalt 20, 000-30, 000 yngel lagras i 3m x 2m hapa och utfodras med MT blandfoder vid 75, 150, 250 och 420 g varje dag under de första fem dagarna. Dag 6-10, dag 11-15 respektive dag 16-21, fodret är uppdelat i fem lika stora portioner eller måltider för varje dag att mata 5 gånger dagligen. Storleken på hapas under de 21 dagarna av hormonbehandling för könsreversering beror på produktionens omfattning. Om ynglen inte kommer att vändas på kön, sedan kan de matas på en blandning av obehandlat riskli och fiskmjöl (2:1) med samma rutin.
Enhetlighet i storlek är en indikator på god kvalitet
Även om varje sats yngel som kommer ut från könsomvändning är från samma åldersgrupp, deras storlek börjar bli stor variation under perioden. Enhetlighet i storlek är en av de viktigaste kvalitetsindikatorerna som bönderna uppfattar. Därför, gradering av yngel är en viktig del av yngelproduktionen.
Det minimerar dödligheten på grund av kannibalism och social dominans, eftersom tilapiayngel är aggressiva till sin natur när de är små. Den första graderingen görs följande dag efter slutet av könsomkastningen den 22:a dagen, följt av andra betyg efter en vecka och viktigast av allt, betygsättning en dag före försäljning är viktigt.
Yngel grupperas i tre till fyra kategorier eller fler, såsom små, medium, stor och mycket stor, beroende på storleken. Under amning hålls yngel vid en densitet av 1, 000 – 2, 000 fry.m-2 av hapautrymmet. Storleken på amningshapan kan variera från 20-120 m2 beroende på produktionens omfattning. Yngel utfodras sedan med en blandning av riskli och fiskmjöl (2:1) cirka fyra gånger om dagen med cirka 25-50 g.m-2 per dag.
Den första månaden efter könsförändring är mycket kritisk
Små yngel (mindre än en tum) är mottagliga för predation av köttätande fiskar, insekter, groddjur, reptiler och fåglar. Små yngel är också mindre toleranta mot dålig vattenkvalitet, vilket är ett vanligt inslag i dammar med organisk gödsel.
Den första månaden efter könsförändringen är mycket kritisk och hög dödlighet kan uppstå om de fylls direkt i utväxtdammarna. Därför, om de ammas i minst en månad innan strumpan, detta kan öka överlevnaden avsevärt. Traditionell omvårdnad utfördes i små dammar men nuförtiden, amning i hapas är populärt eftersom det ger bättre vård inklusive täckning med fågelnät.
Yngel lagras på 500-1, 000 yngel m-2 hapa utrymme och för dig som vill amma i dammar, Beläggningstätheten kan vara runt 100-200 yngel m-2 dammarea. Oavsett om yngel föds upp i hapas eller direkt i dammen, vattnet ska tömmas, torkade och kalkade (300 kg/ha) och gödslade med urea (30 kg/ha/v) och trippel superfosfat (30 kg/ha/v) gödselmedel. Yngel matas med flytande pellets eller med en blandning av riskli och fiskmjöl (2:1), 2-4 gånger om dagen vid ca 5-10 procent av biomassan eller till mättnad.
Efterfrågan på frö är oförutsägbar och den skiljer sig från år till år. Det är vanligt att ha ett stort antal yngel kvar osålda under torrperioden. Dessa yngel kan hållas vid höga densitet när de är osålda och även under den kalla årstiden (övervintring), så att de kan säljas tidigt under nästa varma säsong till högre priser.
Under denna period, yngel kanske inte växer på grund av begränsad utfodring, (mindre än en procent) eller till och med mindre vid varannan dag och höga tätheter (2, 000/m2), men de är gamla och när de lagras i den växande dammen, de kan växa snabbt, möta sin tillväxtpotential.
Dessa yngel kan få högre priser eftersom de blir större, starkare och visar snabbare tillväxt. Detta är en vanlig praxis i de länder där vintertemperaturerna i allmänhet är under 20°C, där fisken inte äter och växer normalt. Huvudsyftet med denna lag är att rädda ynglen under dessa kalla perioder.
Övervintring av yngel/finger kan göras på flera sätt:med varmt vatten från en värmeanläggning eller geotermiskt vatten, växthus eller plastbeläggningar för isolering, och lagerhållning i djupa dammar, tankar och djupa hapas i dammar. De förstnämnda metoderna är kostnadskrävande även om överlevnaden är högre. Den mest populära övervintringsmetoden som används av bönder i norra Vietnam (där vintertemperaturerna kan vara runt 12°C) är att lagra utsäde i djupa dammar.
Konditionering före försäljning
Normalt transporteras yngel med plastpåsar. Även om de i vissa fall också kan transporteras med tankar med syre, användningen av plastpåsar är fortfarande den vanligaste metoden. Yngel måste förberedas för transport innan de packas och det är viktigt att konditionera yngeln/fingerlingarna genom att svälta över natten så att de tömmer mage och tarmar.
Detta minskar produktionen av exkrementer i plastpåsar/transportbehållare och det undviker även dödlighet vid långa transporter. De största problemen vid fisktransport är brist på syre, hög ammoniakproduktion från exkret, höga temperaturer (i varma årstider eller områden), samt stressen från hanteringen. Skörd av yngel bör göras minst en dag före försäljning och de bör också graderas före skörd och förvaras i separata hapas baserat på deras storlek.
Efter betygssättning, yngel räknas och överförs till behållare eller tankar fyllda med vattnet från konditioneringstankar. De bör omedelbart transporteras till konditioneringstankar. Konditioneringstankarna förses med klart vatten med hjälp av sprinkler eller med luftstenar och ynglen kan hållas vid hög densitet över natten eller mer.
Innan du lägger yngel i konditioneringstankarna, de doppas i ett formalinbad (400 ml/100 L vatten) i 5-10 sekunder för att säkerställa att parasiter eller andra sjukdomsframkallande organismer inte överförs till konditioneringstankarna och till jordbrukarnas åker.
Kvalitetsbedömning och certifiering
Kvaliteten på monosex-tilapia-yngel uttrycks huvudsakligen som procentandel av hanar som uppnås genom könsreverserande process, eftersom om alla yngel är hanar, de kommer inte att häcka i utväxtsystemen, växa snabbare och större. Den bästa kvaliteten innebär att man uppnår högre än 99 procent hanar i yngelpopulationen.
Dock, vissa av kläckerierna kan knappt uppnå 90 procent eller så medan andra kanske inte ens det. Om det finns 10 honor i en damm som växer ut, det kan skapa problem. Därför, det finns vissa frågor om kvaliteten som produceras av vissa kläckerier. Kvalitetsövervakning och kontrollsystem saknas för närvarande. För att kontrollera andelen män, tre slumpmässiga och representativa prover från den batch som säljs till kunderna vårdas vidare isolerat i cirka två månader eller tills de får fem gram i vikt.
De dissekeras för att se deras gonadala vävnader under mikroskop. Metoden har beskrivits som Gonad Squash Method av Guerrero och Shelton, (1974). Yngelkvaliteten kan bedömas genom att observera rörelsen, Färg, form, storlek och svar på foder och främlingar. En annan metod är att testa deras styrka med en salthaltsutmaning med 24 ppt saltlösning i cirka två timmar och för att se överlevnaden.
Nile tilapia är den vattenlevande kycklingen
Metoder som utvecklats genom en serie samarbetsforskning om monosex-tilapia-yngelproduktionsteknologi enligt beskrivningen ovan har hjälpt Nile-tilapia att bli den mest odlade arten i världen.
Dock, beroende av fiskmjöl, alkohol och steroidhormoner har vissa problem. Mer forskning behövs för att minimera eller undvika dem. Tilapiaodlingen sprider sig snabbt över hela världen och den snabba expansionen har gjort det svårt att hålla uppdaterade uppgifter om produktion och antalet personer som är engagerade i tilapiaindustrin.
Det har expanderat över det breda utbudet av kultursystem; från små diken till stora dammar, tankar, och burar i floder, kanaler, sjöar, och reservoarer, i söt- och havsvatten inom stadsnära till landsbygdsområden.
Tilapia spelar en viktig roll för mat- och näringstrygghet eftersom den konsumeras av de fattiga och medelklassen, särskilt de som bor på landsbygden. Tilapia konsumeras också av urbana eliter också, som går på restauranger ofta och köper sin mat från stormarknader. Därför, tilapia har blivit "allas fisk".
Även om det ursprungligen kom från Afrika, det har introducerats i många länder i världen, där det har ett stort bidrag till folkets inkomst och sysselsättning. Tilapia har en potential att växa fram eller sticka ut bland hundratals odlade vattenlevande arter, som kyckling bland hönsen, att spela mycket större roll för att bidra till mat- och näringstryggheten, speciellt för att minska proteinundernäring och mineralbrister.
Den kommer då att bli den riktiga vattenkycklingen. Dock, fler partnerskap och samarbeten mellan akademin, privat sektor, beslutsfattare och praktiker behövs för att bedriva ytterligare forskning och främja tekniken för yngelproduktion ytterligare. Detta kommer att spela en nyckelroll för att utöka odlingen av tilapia till fördel för fler människor och samhällen.
