|
|
Balance of energy, water and nutrients in the aquaponic cycle
Szotkowski, Matěj ; Procházková, Michaela (referee) ; Máša, Vítězslav (advisor)
Předložená diplomová práce byla zpracována s cílem vytvořit přehled poznatků v oblasti akvaponické potravinové produkce. Informace získané během tvorby tohoto přehledu pak měly vést, v kombinaci s daty získanými z funkčního provozu, k vytvoření matematického modelu akvaponického cyklu. Na akvaponické farmě provozované společností Flenexa plus s.r.o., která byla zdrojem potřebných procesních dat, měla být dále zpracována a vyhodnocena bilance energie a vody. Nakonec měla být v průběhu práce posouzena možnost implementace mikrořasového fotobioreaktoru do akvaponického cyklu. Úvod práce představuje motivaci vedoucí k potřebě inovovat dnešní potravinovou produkci. Kriticky jsou zhodnoceny predikce vývoje lidské populace, a to pak hlavně z pohledu dopadu, který by tento růst měl na zemědělskou produkci. Současná situace se na základě získaných poznatků ukazuje jako neudržitelná, primárně pak v oblastech vodohospodářství a energetické spotřeby. Následně je jako možné řešení vedoucí ke zlepšení udržitelnosti potravinové produkce zkoumána akvaponie. Akvaponie je definována a její jednotlivé komponenty jsou představeny z hlediska mechanismu jejich fungování a z pohledu jejich návrhu. Mezi popsané oblasti patří například principy tzv. coupled a decoupled akvaponie a popis možných typů hydroponického komponentu. V této části práce je pozornost věnována také představení cyklů jednotlivých živin v rámci akvaponie. Následující a poslední teoretická část práce je pak věnována mikrořasovému fotobioreaktoru. Jsou zde popsány mechanismy, jak motivující, tak odrazující od zakomponování bioreaktoru do akvaponie. V oblasti výhod se jedná hlavně o jeho roli ve stabilizaci pH a spotřebě toxikého amoniaku. Na druhou stranu jeho ekonomické dopady na profitabilitu akvaponie jsou velmi proměnlivé v závislosti na způsobu implementace. Samotný mikrořasový fotobioreaktor je pak v práci detailněji představen. Jednotlivé procesní ukazatele ovlivňující růst řas jsou rozebrány, a to společně s jednotlivými typy fotobioreaktoru, metodami sklizně a využitími pro vyprodukované mikrořasy. Na základě poznatků schromážděných v této práci pak lze jako nejvhodnější k implementaci do akvaponie doporučit hybridní fotobioreaktory, u kterých je většina osvětlení zajištěna v podobě slunečního svitu. Samotná experimentální část práce pak začíná popisem zkoumaného provozu společnosti Flenexa plus s.r.o. z pohledu aplikovaného akvaponického procesu. Jednotka podrobená měření byla provozně stabilní a využívala implementace hydroponického komponentu typu Deep Water Culture (DWC). Spolu s detailním popisem celého provozu jsou poskytnuty a vyhodnoceny vypracované bilance vody a energií. Pozornost je pak přesunuta k matematickým modelům vypracovaným a ověřeným na základě dat a poznatků shromážděných z provozu společnosti Felenexa plus s.r.o. Logika a algoritmy, na kterých jsou oba modely postaveny, jsou v této části vysvětleny a diskutovány společně s hlavními funkcemi a schopnostmi obou modelů. První, primárně statistický model je představen jako nástroj pro použití při uvádění akvaponie do provozu. Druhý, fyzikální model pak v uživatelsky přívětivém formátu představuje základ pro model řízení akvaponické farmy s mikrořasovým fotobioreaktorem. V neposlední řadě jsou nastíněny také cesty možného budoucího vývoje pro oba vytvořené modely. Práce je následně završena shrnutím a diskusí nad poznatky a výstupy získanými během celého tvůrčího procesu.
|
|
|
Sperm maturation process in fishes (review)
KŘIŠŤAN, Jakub
The main aim of this thesis was to review the current knowledge in the field of fish sperm maturation (a process where immature spermatozoa acquire the potential to respond to motility-activating factors) and the urogenital system structure in relation to this maturation.
|
|
|
Strategies for reducing the negative effects of open aquaculture fish farming on the environment - a comparison of EU and ASEAN countries
Kryčer, Jan
The aim of this thesis is to describe the differences in strategic plans for aquaculture in the Czech Republic, Sweden, Vietnam, and the Philippines. Another target that has been prioritized is the foreign and domestic investments in the development of aquaculture in individual countries. Major contributors to the sector in terms of investments are described in each country. The strategic plans were examined in terms of sustainable development and environmental pollution. The nations were chosen based on their availability of adequate indicators of freshwater aquaculture productivity and the presence of aquaculture strategy guidelines or equivalent documents. The findings indicated a substantial difference in terms of focusing on a variety of objectives. The European Union's member states have laid great emphasis on sustainability and quality, whereas ASEAN member states have placed a priority on production. However, it should be noted that Asian countries are gradually introducing more sustainable production methods. The conclusion of the thesis provides an outline of the major environmental risks associated with the development of open aquaculture fish farming. Additionally, it covers the overall differences in each state's aquaculture development strategy.
|
|
|
Balance of energy, water and nutrients in the aquaponic cycle
Szotkowski, Matěj ; Procházková, Michaela (referee) ; Máša, Vítězslav (advisor)
Předložená diplomová práce byla zpracována s cílem vytvořit přehled poznatků v oblasti akvaponické potravinové produkce. Informace získané během tvorby tohoto přehledu pak měly vést, v kombinaci s daty získanými z funkčního provozu, k vytvoření matematického modelu akvaponického cyklu. Na akvaponické farmě provozované společností Flenexa plus s.r.o., která byla zdrojem potřebných procesních dat, měla být dále zpracována a vyhodnocena bilance energie a vody. Nakonec měla být v průběhu práce posouzena možnost implementace mikrořasového fotobioreaktoru do akvaponického cyklu. Úvod práce představuje motivaci vedoucí k potřebě inovovat dnešní potravinovou produkci. Kriticky jsou zhodnoceny predikce vývoje lidské populace, a to pak hlavně z pohledu dopadu, který by tento růst měl na zemědělskou produkci. Současná situace se na základě získaných poznatků ukazuje jako neudržitelná, primárně pak v oblastech vodohospodářství a energetické spotřeby. Následně je jako možné řešení vedoucí ke zlepšení udržitelnosti potravinové produkce zkoumána akvaponie. Akvaponie je definována a její jednotlivé komponenty jsou představeny z hlediska mechanismu jejich fungování a z pohledu jejich návrhu. Mezi popsané oblasti patří například principy tzv. coupled a decoupled akvaponie a popis možných typů hydroponického komponentu. V této části práce je pozornost věnována také představení cyklů jednotlivých živin v rámci akvaponie. Následující a poslední teoretická část práce je pak věnována mikrořasovému fotobioreaktoru. Jsou zde popsány mechanismy, jak motivující, tak odrazující od zakomponování bioreaktoru do akvaponie. V oblasti výhod se jedná hlavně o jeho roli ve stabilizaci pH a spotřebě toxikého amoniaku. Na druhou stranu jeho ekonomické dopady na profitabilitu akvaponie jsou velmi proměnlivé v závislosti na způsobu implementace. Samotný mikrořasový fotobioreaktor je pak v práci detailněji představen. Jednotlivé procesní ukazatele ovlivňující růst řas jsou rozebrány, a to společně s jednotlivými typy fotobioreaktoru, metodami sklizně a využitími pro vyprodukované mikrořasy. Na základě poznatků schromážděných v této práci pak lze jako nejvhodnější k implementaci do akvaponie doporučit hybridní fotobioreaktory, u kterých je většina osvětlení zajištěna v podobě slunečního svitu. Samotná experimentální část práce pak začíná popisem zkoumaného provozu společnosti Flenexa plus s.r.o. z pohledu aplikovaného akvaponického procesu. Jednotka podrobená měření byla provozně stabilní a využívala implementace hydroponického komponentu typu Deep Water Culture (DWC). Spolu s detailním popisem celého provozu jsou poskytnuty a vyhodnoceny vypracované bilance vody a energií. Pozornost je pak přesunuta k matematickým modelům vypracovaným a ověřeným na základě dat a poznatků shromážděných z provozu společnosti Felenexa plus s.r.o. Logika a algoritmy, na kterých jsou oba modely postaveny, jsou v této části vysvětleny a diskutovány společně s hlavními funkcemi a schopnostmi obou modelů. První, primárně statistický model je představen jako nástroj pro použití při uvádění akvaponie do provozu. Druhý, fyzikální model pak v uživatelsky přívětivém formátu představuje základ pro model řízení akvaponické farmy s mikrořasovým fotobioreaktorem. V neposlední řadě jsou nastíněny také cesty možného budoucího vývoje pro oba vytvořené modely. Práce je následně završena shrnutím a diskusí nad poznatky a výstupy získanými během celého tvůrčího procesu.
|
|
|
Hybridizace jeseterů
SHIVARAMU, Sahana
The present study focused on different types of hybridization and their impacts on compare reproductive features (fertilization rate and hatching rate) and, fitness-related traits such as growth rate, cumulative survival rate, critical swimming speeds and specific growth rate in different sturgeon species, as well as level of heterozygosity among sturgeon hybrids and purebreds using set of microsatellite loci. Production of intraspecific hybrids between different populations is one of the effective strategy in aquaculture in order to obtain better offspring. Additionally, it is pivotal to monitor the genetic condition of the stocks before producing hybrids. The population genetic analysis of Danube and Volga population of sterlet showed that both the populations are genetically divergent. Additionally it revealed the gene diversity and level of heterozygosity was high in Danube population compared to Volga population. The intraspecific hybrids produced between Danube and Volga sterlet were subjected to performance tests. The significant effects of hybrid vigor were recorded in terms of average weight and cumulative survival of produced hybrids as well as reproductive features like fertilization rate and hatching rate. The results from critical swimming speed in changing temperatures assessments revealed no significant differences among the purebred and hybrid crosses which indicated no effect of intraspecific hybridization on critical swimming speed in juvenile stage. The mean number of alleles and level of heterozygosity was significantly higher in one of the reciprocal hybrid. This suggests us that it is not just production of hybrids but it is always necessary to take the position of the individual population in a hybridization matrix. Detailed investigation of fitness-related traits (growth rate and cumulative survival) in purebreds of Russian sturgeon and Siberian sturgeon and their interspecific hybrids were undertaken. Russian sturgeon and Siberian sturgeon belongs to same ploidy level (Recent tetraploids). Our results revealed both the hybrids (reciprocal) performed better than both the parent species in one of the fitness-related traits examined. One of the hybrid (Russian sturgeon × Siberian sturgeon) recorded best growth rate and its reciprocal hybrid recorded the best survival rate (Siberian sturgeon × Russian sturgeon). Although no significant difference was observed in the heterozygosity levels among the purebred and hybrid crosses, the mean number of alleles was significantly higher in Siberian sturgeon × Russian sturgeon hybrid. Experimental interbreeding of sturgeon species (sterlet and Siberian sturgeon) bearing different ploidy levels and chromosome numbers, followed by molecular investigation of obtained progeny and examination of fitness-related traits revealed one of the hybrid performed better than purebreds. Additionally the heterozygosity levels were significantly high in one of the hybrid. The general rule of the negative interaction which could occur between the parental genes with different ploidy and its apparent impact on the intergeneric hybrid genome was not supported in our study. Therefore, given the evidences and observations provided by this study in controlled conditions, the above mentioned intraspecific and interspecific hybrids could be suggested for intensive aquaculture and might be also suitable for polyculture stocks. With respect to the growth properties of the monitored hybrids, these hybrids may present a significant competitive risk for wild populations of pure sturgeon species, in the event of their release into wild. Added to that, due to the easy hybridization of sturgeons in aquaculture conditions, as well as in natural waters, presents a considerable potential for this issue for further scientific research aimed at using different types of hybrids in aquaculture, as well as their impact on pure species in natural waters.
|
|
|
Růst, genetické a morfologické charakteristiky různých populací okouna říčního (Perca fluviatilis) v intenzivní akvakultuře
GEBAUER, Tatyana
Zootechnical and behavioural traits can vary substantially among wild allopatric European perch populations. Choosing wild European perch population(s) showing higher growth rate, lower cannibalism and size heterogeneity with specific behavioural traits such as low aggressive interaction rate and homogeneous spatial distribution in rearing units are crucial for the establishment of the European perch broodstock and subsequent selective breeding programs. Therefore, knowledge of the zootechnical and behavioural traits relative to geographic origin supported by genetic analyses may ultimately help to overcome current challenges and bottlenecks of European perch aquaculture. Population differences in zootechnical and behavioural traits can be shaped by genetic differentiation, phenotypic plasticity, or by their combination. However, it is not clear whether the inter-population differences are genetically- or environmentally-induced. Therefore, we explored the zootechnical traits of geographically different European perch populations at larval- (two Finish, two Polish, two Slovakian, one Czech; Chapter II) and juvenile-stages (Polish, Czech, Slovakian; Chapter III) in the same standardized conditions reducing the environmental effect. Additionally, we provided a genetic-based assessment on four mitochondrial markers: cytochrome b, D-loop of control region, 16S rRNA, and cytochrome oxidase I (Chapters II, III). In Chapter IV, we observed behavioural traits of larvae and juveniles from two Finish and one French populations. According to obtained results, zootechnical and behavioural traits differed among allopatric populations of European perch. Moreover, the differences in zootechnical traits were mainly observed between most genetically differentiated populations (both Finish in Chapter II, and Polish in Chapter III). This could suggest a genetic basis of the observed growth differentiation and, consequently, a potential heritability of this pattern. Additionally, higher growth rate of northern populations could be partly attributed to behavioural traits as we found more cohesive and homogenous group structure in both Finish compared to French populations which, on the other hand, showed higher aggressive interactions. However, European perch larvae and juveniles from genetically lower- or un-differentiated populations (i.e. Polish, Slovakian and Czech in Chapter II and Slovakian and Czech in Chapter III) showed variations in zootechnical traits as well. The variation could be a consequence of different food intake, health status, pre-collection environment, transgenerational effect and usage of conservative mitochondrial markers, i.e. the lack of genetic differentiation among some populations should be further assessed by higher resolution analyses (e.g. microsatellites). Further studies are needed to assess the importance of these factors in geographic differentiation of aquaculture performance.
|
|
|
Live food organisms for fish - an overview
MILLEROVÁ, Adéla
Feeding organisms are an important part of the fish's nutrition, they are used not only when foddering fish larvae, but also as a supplementary feed for adult fish. The addition of animal and vegetal ingredients in the feed of fish has a proven effect on their growth, reproduction, condition and the intensity of their coloration. To the group of feeding organisms used in fishkeeping belong protozoans, rotifers, crustaceans, nematodes, oligochaetes, molluscs and insects. A specific group of feeding organisms are algae and cyanobacteria, which are used not only as a supplementary feed for aquarium fish, but also as a food for some feeding organisms, for example rotifers, cladocera and copepods. The individual chapters of the thesis contain information about the usage of these specific organisms in fishkeeping, basic characteristics (size, occurrence, eventually also reproduction), breeding in home conditions (inclusive the list of needed things, advantages, disadvantages and the costs of breeding), also the method of obtaining and preservation of this specific type of nutriment.
|
|
|
Problem of the undernourishment and the food water resources
Polzová, Tereza ; Kuna, Zbyněk (advisor) ; Petr, Petr (referee)
The main focus of the final thesis are the problems related to the problem of undernourishment in affected
regions of the world, sea fishing and aquaculture.
In the beginning, the definition of the food problem in the world is introduced. The potential contribution of proteins from the sea production to human dietary is emphasized. Further, the exponential population growth is mentioned, influencing the future development and the food problem itself.
The second part of thesis is dedicated to fisheries and aquaculture. The importance and benefits of sea water resources as well as aquaculture is mentioned from the nutritional and livelihood point of view. Sea management and international regulations are playing
crucial role in the sustainability of the fisheries stocks. These are needed to eliminate the problems of fisheries and aquaculture and the degradation of sea ecosystems due to unsuitable fishing techniques.
At the end of the thesis a summary of all important information is listed. Followed
by possible solutions of these global problems.
|
|
|
The evaluation of threats resulting from Sinanodonta woodiana invasion in the Czech Rep. with focus on the fish growth modifications
Málková, Lucie ; Douda, Karel (advisor) ; Karbanová, Eva (referee)
The main task of this bachelor thesis is to inform about Chinese pond mussel (Sinanodontawoodina) invasion in the Czech Republic ecosystems of aquaculture. We provide both the literature review and risk evaluation. More we have presented impacts to other fish growth. At first we interested ourselves in the invasive species description. Then we have presented the threats for ecosystems caused with the existence of bivalve. We present the bivalve life cycle with all its impacts to the life cycle of fish. There are presented all function of bivalve in ecosystems and the risk evaluation appearing after these are overpopulated. These invasive species are worldwide problem. They are endangering the biodiversity in the nature. There are also negative impacts to economy and peoples´ health.
The bivalve are said to be ecosystem engineers. Their usefulness depends on their quantity. Invasive bivalve appear in a great densely. These produce great damages. I have presented all problems connected with the existence of threatened species and more have discussed all risks connected with extension of invasive bivalves.
We provide essential remedies and evaluate potential impacts in order to protect original species and lower damages in the economy of fishery. The essential part is the summary of legislatives.
|
|
|
Feeding of early fry of Siberian sturgeon (Acipenser baeri) with the use bio-encapsulated nauplii of Artemia r. (Artemia)
STARÝ, Jakub
The aim of the my work is finding of effectiveness of enrichment of Artemia salina by different substances. We watched efficiency of substances to growth and mortality of larvae of Siberian sturgeon. The larvae were kept in aquariums (18), which were divided into two groups. One of them was fed by artemia one week and five weeks by dry granulated feed and the second was fed by artemia three weeks and three weeks by dry granulated feed. Then all of aquariums were divided into three and three groups (three aquariums for one group), which was fed by artemia enriched by different substances (group without enrichment-control, group enriched with preparation DHA and a third group was enriched with preparation Spresso). For proper breeding we had the temperature of water at 20 °C+.After regular measurement of temperature in the morning and in the evening were measured average values morning x=22,4 °C and average values evening s = 22.9 ° C. The attempt proved double growth in the group which was fed by artemia one week, but at the expense of higher mortality. The group which was fed by Artemia enriched by product Spresso showed in both groups the best growth and weight characteristics. In conclusion we can say that the enrichment by product Spresso is better than feeding by artemia without enrichment.
|
guest ::
