ZÁRT RENDSZERŰ HALTERMELÉS
KIHÍVÁSOK ÉS INNOVÁCIÓK

A minőségi haltermelés komoly és egész embert kívánó szakértelem, de a mai változó gazdasági környezetben a több lábon állás és a jövedelemtermelő képesség növelése kulcsfontosságú a gazdaságok fenntarthatósága szempontjából. Szomszédos országokban, például Ausztriában és Szlovéniában már jól látható, hogy a rövid ellátási láncok és az agroturizmus hatalmas sikereket hoznak a termelőknek. Ideje, hogy a hazai akvakultúra is felismerje a saját értékeit!

A bioflok kialakulását tehát nem tudjuk megakadályozni, előnyeit azonban a javunkra fordíthatjuk. A képződő üledék magas nitrogéntartalmát hasznosító szervezetek kialakulásához szénpótlás kell, melyből a saját sejtjeiket építik fel. Az ehhez szükséges szénmennyiség extenzív és félintenzív tavakban szerves trágya kijuttatásával is biztosítható (Woynárovich-féle széntrágyázás). Áramoltatás nélkül a leülepedő részek egymást elfedik, az alul lévőket elzárják az oxigéntől és a fénytől, ezért rothadási folyamatok indulnak el. A víz áramoltatásával, levegőztetésével a leülepedés csökkenthető, a lebegő pelyhek felületet biztosítanak a bioflok-képződésnek. Ebben a folyamatban a vízben jelenlévő baktériumok, protozoa plankton, algák, egyéb mikroorganizmusok, valamint szervetlen és szerves anyagok vesznek részt. Ezek forrását elsősorban a nem hasznosult takarmány, valamit a halak ürüléke jelenti. A megfelelő mennyiségű takarmány mellett cukor, melasz, korpa vagy liszt és egy kis probiotikum szükséges a baktériumközösség felépülésének elősegítéséhez, a flokkuláció létrehozásához.

A bioflok működése, előnyei és hátrányai

A bioflok rendszer működése során az üledékben felhalmozódó ammónium mikrobális fehérjévé alakul, amely a halak számára felvehető táplálékforrást jelent. Így tehát az eredetileg víztisztítás céljából kidolgozott bioflok technológia komplex vízkezelési rendszerré fejleszthető. Hatására a fehérjehasznosítás a hagyományos tavakban tapasztalható 15-25%-ról akár 45%-ra emelkedik. Ez a megduplázódott takarmányhatékonyság kiemelten fontos tényező, különösen napjainkban, amikor a takarmányköltségek folyamatosan emelkednek. A bioflok anyagok tápértékükben kiválóak ahhoz, hogy alapvető táplálékot biztosítsanak az akvakultúrában nevelt vízi állatok (pl. halak, rákok) számára.
A bioflok száraz tömegre vonatkoztatva 12–50% fehérjét, 0,5–41% lipidet, 14–59% szénhidrátot és 3–61% hamut tartalmaz. A technológia a hatékonyabb takarmányozás mellett zárt rendszerű akvakultúrákban ritkább vízcserét igényel, így víztakarékos megoldásnak is tekinthető.

A bioflok technológia (BFT) előnyei között a víztakarékosság mellett a környezetterhelés csökkentése, a nagyobb mértékű tápanyag-hasznosulás említhető. A megfelelő baktériumkultúra jelenlétében a halállomány egészségesebben fejlődik, a BFT alkalmazása emellett lehetővé teszi a gazdaságos halnevelést az üzemméretezés széles skáláján, akár háztáji méretben is.

A BFT alkalmazásának hátrányai közé sorolhatók a levegőztetéshez és a vízáramoltatáshoz kapcsolódó magasabb energiaköltségek. Emellett figyelembe kell venni, hogy nem minden halfaj tolerálja jól a lebegő pelyhekben gazdag intenzíven áramló vizet. Az átlátszatlan víz esztétikailag sem felel meg minden környezetben, például parkok dísztavaiban, akváriumokban. A legnagyobb kihívás az, hogy nem létezik egységes „recept” a bioflok rendszer megvalósítására, így minden vízkezelőnek, farmernek, termelőnek egyedi beállítás szükséges.

A nyers, karcos kútvíz nem felel meg a halaknak, ezért a nevelő vizet érlelni kell. Ez olykor hetekig tarthat. A feltöltött tómeder vagy medence tiszta vizét élővé kell tenni.
A halak betelepítése előtt a később használni kívánt
takarmányból naponta kis mennyiséget adagolunk, amelyet baktérium-kultúrával oltunk be. Az oltóanyag állhat
élesztőből, effektív mikroorganizmusokból (EM-szervezetekből) valamint már működő tó üledékéből. Ezzel egyidejűleg megkezdjük a víz levegőztetését és áramoltatását. A víz mozgatására célszerű mamutszivattyút használni. A bioflok-kezelés során a víz színe a gyorsan növekvő algák miatt először zöldre vált, majd a baktériumok elszaporodása miatt barnára. Az oldott oxigén iránti igény ekkor a sokszorosára nő, erről a megfelelően beállított levegőztetés gondoskodik. A rendszerben a barna szín tekinthető kívánatosnak, ennek fenntartására célszerű törekedni.  A szabályozás céljából alkalmazott szénforrás lehet erjesztett korpa, liszt, száraz kenyér, melasz, cukor, ecet, alkohol. Az erjesztett korpa nemcsak a szén pótlását látja el a rendszerben, hanem a hasznos baktériumokét is.

A BFT gyakorlati alkalmazását megalapozó kísérleti munka hazánkban

A Nemzeti Biodiverzitás- és Génmegőrzési Központ (NBGK) – Haszonállat-génmegőrzési Intézet (HGI) Vízigenetikai Erőforrásmegőrzési Osztályán egy 3 méter átmérőjű, 1 méter vízmélységű, középre lejtő medence beindítása során a tápláló kútvízhez 2 liter erjesztett korpát, egy marék pontytápot adtunk, és alacsony fokozaton elindítottuk a levegőztetést és a vízáramoltatást. A medencét szűrt, szelektált zooplanktonnal (Daphnia magna) telepítettük be, melyek a hőmérséklet függvényében 2-3 hét alatt felszaporodnak. Ekkor a víz már érettnek tekinthető, és hallárvával, ivadékkal telepíthető. A fajválasztásnál figyelembe vettük, hogy a BFT elsősorban szűrőtáplálkozású fajok számára megfelelő, pl. tilápia, és pontyfélék. Az ivadék kelés után azonnal, vagy esetleg fészekre ívatás esetén az ikrával telt fészekkel együtt a vízbe helyezhető. Májusban a kikeléskor elúszó pontylárvákból párszáz darabot a medencébe engedtünk előnevelés nélkül. A lárvák első táplálékként a baktériumfehérjét fogyasztották.

Később a vízibolha apróbb méretű formáit ették, majd azok kifalása után áttértünk az indítótápra. Ekkor a víz már a copepodáknak, az evezőlábú rákoknak kedvez, innentől „copefloc” a megnevezés. A kísérletek során úgy láttuk, hogy úszó hálóketrec alkalmazásával a halállomány jobban kontrollálható, és ez késleltetheti a daphnia-k kifalását. Tapasztalataink szerint indításként legmegfelelőbb a malomipari por, mely a gabonamalomban őrlés során lerakódik a porszűrőben. A malomport halszilázzsal kevertük, és a sűrű masszát néhány órán át kelesztettük, hogy ne az ivadék bélrendszerében kezdjen el duzzadni. Az adagolás úszószitában történt, a takarmány fogyásának figyelése mellett. Ez kb. egy hónapon át napi egy marék masszát tett ki. Eközben az erjesztett korpát folyamatosan adagoltuk a víz barna színének fenntartása érdekében, majd fokoztuk a levegőztetés és áramoltatás erősségét. Az 1-1,5 hónapos ivadékok már képesek voltak a kisebb szemcseméretű táp elfogyasztására. A nyár előrehaladtával a vízfelület árnyékolását békalencse telepítésével oldottuk meg. Nyár végére már nemcsak a takarmány fogyását figyeltük, hanem feltűnt, hogy a nagyobb pontyivadékok a békalencsét is eszik, majd teljesen el is tüntetik, így pótlásra volt szükség. A lehalászásig folytattuk a takarmányozást és levegőztetést a fentiek szerint, ekkorra a legnagyobb példányok elérték a 25 cm-t. A teljes állomány parazitamentes, kitűnő egészségi állapotú volt.

A BFT alkalmazásának jövőbeni lehetőségei

A rendszer kis méretben akár kerti medencében egy ~100 W teljesítményű tólevegőztető kompresszor használatával üzemeltethető. Akvapónia/hidropónia tápvizének is kiváló akár árasztásos („Ebb and Flow”) vagy tutajon termesztő (DWC) kultúrákban is. A leszűrt flok pelyhek a magas fehérjetartalom miatt más háziállatok, csirke, sertés, etetésére is használhatók. Komposztálás esetén a gyorsan növekvő alga növekedési hormonja a trágyázott növények növekedését serkenti.

A BFT már kisebb gazdaságokban is hatékonyan alkalmazható olyan medencés rendszerekben, amelyekben megoldható a folyamatos üledékleválasztás. A vízminőség stabilizálásához és a trofitási szint növeléséhez hozzájárulhat a perifiton felület, amit különböző megoldásokkal hozhatunk létre, pl. úszó berendezéseken. A vízszintestől eltérő felületeken élő bevonat képződésének hagyunk lehetőséget.

A bioflok tehát képes azt a trofitási szintet és táplálékhálót létrehozni az akvakultúrában, mely a természetben is teret ad a diverzitásnak és az egészséges egyensúlynak. Számos további kutatási lehetőséget rejt a téma, vizsgálat tárgya lehet például, hogy a bioflok technológiával kezelt víz hogyan csökkenti a halak stressz-szintjét.

A bioflok technológia gyakorlati alkalmazásának nemzetközi helyzete

A BFT, minden bizonyított előnyei ellenére a világ akvakultúra termelésében alkalmazott technológiáknak a töredékét teszi ki. A technológia gyakorlati alkalmazására, annak sajátosságai miatt elsősorban a trópusi és szubtrópusi régiókban vannak példák. Az elemzések szerint a világ mintegy 15 országában működnek bioflok technológiát alkalmazó kereskedelmi célú akvakultúra termelő rendszerek. Ezek közül Kína, India és Brazília említhető, ahol a BFT sikeres gyakorlati alkalmazására jó példák találhatók. A termelt fajok elsősorban tilápia és rákfélék, de termelnek ilyen rendszerben ponty- és harcsaféléket is.

Európában több kísérleti és félüzemi rendszer működik, de a gyakorlati alkalmazásra kevés példa található. Ezek közül kiemelkedik a spanyol Noray Seafood vállalat, amelyiknek Valladolidban működő RAS-al kombinált hibridrendszerében garnélarákot termelnek.

Európában a bioflok technológia alkalmazása iránti érdeklődést jelzi egy új EU HORIZON kutatási projekt beindítása, amelyben 7 európai ország 11 intézménye és 1 brazil társult partner hajtja végre a „SwitchFloc” nevű 3,2 millió eurós költségvetésű projektet, melynek címe: „Az európai akvakultúra fenntarthatóságának elősegítése a bioflok technológiával”. Bár a technológia fejlesztés a garnélarák (Penaeus vannamei) termelésére fókuszál, más fajok, pl. aranydurbincs (Sparus aurata) termelésének BFT alkalmazásával történő termelését is vizsgálják. 

Elemzők szerint a bioflok technológia kutatásának és innovációjának az utóbbi években olyan eredményei születtek, amelyek lendületet adhatnak a gyakorlati alkalmazásnak világszerte, így Európában is. Ezek összefoglalóan az alábbiak:

• A BFT optimálisan trópusi és szubtrópusi éghajlaton alkalmazható, azonban a zárt rendszerek és a nagy hatékonyságú vízhőmérséklet szabályozási technológiák használata lehetővé teszi a működést mérsékelt éghajlatú régiókban is. Az innovatív infrastruktúrák biztosítják, hogy a mikrobiális anyagcsere stabil maradjon a szezonális hőmérsékletingadozásoktól függetlenül.

• A BFT gyakorlatilag jól megvalósítható technikai válasz a globálisan is növekvő vízhiányra. A technológia lehetővé teszi termelőüzemek létrehozását száraz régiókban és települések mellett, közelebb hozva a termelést a végfelhasználóhoz, és csökkentve a logisztikai szénlábnyomot.

• A bioflok technológia alkalmazása hozzájárulhat a halliszt akár 50%-ának in situ mikrobiális biomasszával történő helyettesítéséhez. Ezzel nemcsak a termelés jövedelmezőséget javítja, hanem a halliszttől való függőséget is csökkenti a fenntartható fejlődési célokkal (SDG) összhangban.

• A BFT gyakorlati alkalmazását jelenleg erősen korlátozó energiafüggőség jelentősen csökkenthető a mesterséges intelligenciának (MI) és az IoT-érzékelőknek a rendszerbe történő integrálásával. Az innovatív előrejelző és szabályozó rendszerek lehetővé teszik a bioflok rendszerekben legnagyobb energiát igénylő levegőztetés optimalizálását. 

• A bioflok rendszerek a gazdasági fenntarthatóság növelésén túl a probiotikumok használata révén „egészségesek” és biológiailag biztonságosak. Ennek köszönhetően a termékek jól értékesíthetők a magas biobiztonsági követelményeket támasztó prémium nemzetközi piacokon is.

A bioflok rendszerek gyakorlati alkalmazását megalapozó európai innovációs programok egyelőre a tengeri fajok termelésére irányulnak. Fontos azonban e programok eredményeinek ismerete, mert azok többsége az édesvízi akvakultúrában is alkalmazható. A nemzetközi eredmények és az e területen folyó hazai innováció eredményeinek együttes hasznosítása lendületet adhat a BFT hazai elterjedésének. A bioflok rendszerek kifejezetten jó választ adhatnak az akvakultúra ismert kihívásaira, így megítélésünk szerint a jövőben nagyobb figyelmet érdemel e rendszerek innovációjára és gyakorlati alkalmazásának elősegítésére irányuló munka.

SZERZŐ: Kópor István, Dr.Váradi László