Ajankohtaista tutkimuksen saralta

Kesäkuu 2017

TUOTELAADUN JA TEHOKKUUDEN PARANTAMINEN SIIAN RASVOITTUMISTA VALITSEMALLA

Matti Janhunen, Antti Nousiainen, Heikki Koskinen, Antti Kause, Luonnonvarakeskus (Luke)

 

Kansallisessa siian valintaohjelmassa lihan rasvapitoisuus on vakiinnutettu osaksi valittuja ominaisuuksia. Tällä pyritään hillitsemään lihan liiallista rasvoittumista kalojen parantuneen kasvun seurauksena. Rasvoittumisen kontrollointi valinnalla on keino nostaa kalan laatua ja tuotantotehoa.

KK_Kuva 1
 
 
 Kuva 1. Siian valintaohjelmassa Distell-rasvamittari on integroitu osaksi Rufco®-tiedonkeruujärjestelmää, jolloin mittaustulokset siirtyvät suoraan kämmentieto-koneelle. Kuva: Antti Nousiainen.

 

Siian nopea kasvu on perinnöllisesti yhteydessä rasvoittumiseen, joten rasvaisuus lisääntyy kalan kasvua suosivan valinnan seurauksena. Tämän vuoksi ruhon rasvoittumisen kontrollointi yhdessä nopean kasvun valinnan kanssa on tarpeellista.

Rasvan kertyminen kalan eri ruumiinosiin vaikuttaa sekä tuotannon tehokkuuteen että tuotelaatuun.

Lihan rasvapitoisuus on elintarvikkeeksi kasvatettavien kalojen tärkeä laatuomi-naisuus, joka vaikuttaa tuotteen prosessointiin, koostumukseen, makuun sekä ravintoarvoon (terveellisyyteen) ja näiden kautta lopulta kuluttajatyytyväisyyteen. Lohikalojen lihasrasvapitoisuudelle on olemassa tietty välimuotoinen tavoitetaso – liian vähäinen tai runsas rasvaisuus ei ole suotavaa.

Liiallinen sisäelinten ympärille varastoituva rasva on puolestaan vähäarvoista perkuujätettä, ja siihen sisältyvä energia on poissa kalan lihaskasvusta. Sukukypsyvät naaraskalat käyttävät sisäelinrasvaa mädin tekoon.

Sekä siialla että kirjolohella on havaittu, että kaloilla, joilla on nopea kasvu mutta vain kohtuullinen taipumus kerryttää rasvaa, on tyypillisesti hyvä rehukerroin. On myös viitteitä että rasvoittumisen rajoittaminen parantaa kirjolohella valkuaisen käyttökykyä.

Siian valintaohjelmassa kalojen rasvoittumista kontrolloidaan erikseen lihaksen rasvapitoisuuden sekä perkuujätteen määrän (kuvaa ruumiinontelorasvaa) kautta. Samalla kun kasvua nopeutetaan, lihasrasvan annetaan toistaiseksi lisääntyä hillitysti, ei liikaa, kun taas sisäelinrasvan taso pidetään muuttumattomana.

Lihasrasvan vaihtoehtoiset mittaustavat

Siian perhepohjaisessa valintaohjelmassa käytetään kenttäolosuhteisiin kehitettyä Distell®-rasvamittaria (Kuva 1). Laitteella ennustetaan lihaksen todellinen rasva-% kalan kyljestä tehtävistä mittauksista, ja se mahdollistaa mittaukset myös elävistä kaloista ilman kalojen teurastusta. Laitteen toimivuus on varmistettu siialle ja kirjolohelle.

Rasvamittari soveltuu hyvin myös yksinkertaisempaan massavalintaan, jossa emokalat valitaan pelkästään niiden omien ominaisuuksien perusteella. Oheisen videolinkin takaa löytyy esittely emokalastojen ylläpitäjille suunnitellusta valinta-työkalusta, johon Distell voidaan yhdistää: https://www.youtube.com/watch?v=gf_6qBaNzSw

Lihan rasvapitoisuus voidaan määrittää myös kudosnäytteestä, mutta laboratorioanalyysit ovat kalliita ja työläitä ja soveltuvat siksi huonosti valintajalostusohjelmiin, joissa tarvitaan aineistoa suuresta määrästä kaloja. Kemiallinen rasvamääritys ei myöskään ole mahdollista elävästä kalasta, vaan vaatii aina kalan teurastuksen. Kuolleita kaloja ei voida myöskään käyttää enää emoina.

Valintaohjelmassa siian lihaksen rasvapitoisuutta on mitattu toistaiseksi kaupalli-sella kalankasvattamolla merellä, jossa sitä ensisijaisesti parannetaan.

Distell-mittari on sovelias työkalu lihasrasva-%:n valintaan

Distellillä määritetyn lihasrasvan perinnöllisen vaihtelun osuus kalojen kokonais-vaihtelusta oli varsin korkea (jopa yli 50 %). Tämä mahdollistaa ominaisuuden tehokkaan perinnöllisen muuttamisen valinnalla. Rasvoittumisen rajoittaminen merellä kasvatetuissa kaloissa auttaa myös sisävesissä kasvatettavien siikojen rasvoittumisen hallinnassa, koska ominaisuudella on korkea perinnöllinen yhteys eri kasvatusympäristöjen välillä.

Nykyisellä mittauskäytännöllä vähän ja paljon rasvoittuvat perheet pystytään erottamaan toisistaan kaupallisessa meriympäristössä. Tuotantoympäristöstä saatavaa sisarustietoa tarvitaan jatkossakin: jos mittaukset tehtäisiin pelkästään sisämaassa Tervossa, rasvan eli arvosteluvarmuus merellä laskisi keskimäärin 7 % (Tietolaatikko). Arvosteluvarmuus kertoo eläinten jalostusarvojen ennusteiden tarkkuudesta, ja se on suoraan yhteydessä valittavan ominaisuuden perinnölliseen parantumiseen. Lihasrasvan arvosteluvarmuutta ja siten valinnan tehoa merellä voitaisiin parantaa vielä huomattavan paljon nykyisestä tasosta, keskimäärin 16 %, mikäli Distell-lihasrasva-aineistoa kerättäisiin sekä mereltä että sisämaan valintalaitokselta. Tässä tapauksessa voitaisiin huomioida sekä perheidenvälinen että kunkin perheen sisarustenvälinen vaihtelu.

TIETOLAATIKKO:

  • Vaihtoehtoisten mittausstrategioiden vertailu on olennainen osa valintaoh-jelman optimointia. Tervon valintalaitoksessa pidettävillä emokandidaateilla ei ole omia rasvanmittaustietoja, joten perheiden sisarustenvälistä parem-muutta ei saada selville. Siten puolet lihasrasvan perinnöllisestä vaihtelusta jää nykyisellä valintatavalla huomioimatta.
  • Tulisiko lihasrasvan määritys sitten sisällyttää myös Tervon valintalaitoksella tehtäviin emokalojen rutiinimittauksiin? Tähän kysymykseen vastaamiseksi tarvitaan tietoa siitä, kuinka paljon lihasrasvan perinnöllinen parantuminen nousee merellä, kun tämä ominaisuus mitataan myös Tervossa.
  • Distell-tutkimusaineistoa kerättiin syksyllä 2015 Tervon valintalaitoksella kasvatettavista kolmikesäisistä ohjelmasiioista (elävät emokandidaatit) sekä niiden merikassissa kasvatetuista sisaruksista. Tutkimuksessa selvitettiin, kuinka voimakas perinnöllinen yhteys on valinta- ja tuotantoympäristössä mitatun lihasrasvan välillä. Perinnöllisten tunnuslukujen ja valintaohjelman rakennetta kuvaavien tietokonesimulaatiolaskelmien avulla kyettiin arvioimaan eri ympäristöissä tehtävien Distell-mittausten vaikutus ”merirasvan” arvosteluvarmuuteen.

Huhtikuu 2017

Kalankasvatusta tukeva innovaatiotoiminta

Jouni Vielma, Luonnonvarakeskus

Kalankasvatus on tottunut ylä- ja alamäkiin. Tutkimuksen pitäisi nähdä markkinoiden vaihtelun ja yksittäisten yritysten hyvien ja huonojen aikojen yli ja kehittää toimialan pitkän ajan kannattavuutta. Huhtikuun alussa avattu vesiviljelyn innovaatio-ohjelma on yksi mutta ei ainoa työkalu kehitystyössä.

Ympäristöluvituksen suhteen tehdään koko ajan taustatyötä, ja yritetään auttaa uuden tuotannon syntyä myös perinteisillä tuotantotekniikoilla. Ruotsin tuoreiden päätösten myötä on entistä tärkeämpää kertoa päättäjille siitä, että Suomessa kalankasvatuksen ympäristöosaaminen on kovalla tasolla ja tuotantoa voidaan lisätä merkittävästi ilman, että yhteiskunnan ympäristötavoitteet lainkaan vaarantuvat.

Merialueella valittu linja löytää uusille suurille laitoksille tilaa avomeren reunalta on oikea. Sen osoitti Ruotsinkin päätös. Suomalaiset olivat tässä parempia diskuteeraajia ja ympäristöhallinnon kanssa käyty vuoropuhelu auttaa uusien lupien saamisessa. Vanhojen ilman haitallisia vaikutuksia toimivien laitosten pitää saada toimintaa nykyisen suuruisena, sillä mitään periaatteellista syytä olla hyväksymättä yhtä kestävästi pyörivää toimialaa ei oikeusvaltiossa voi olla. Suomen Ympäristökeskuksen tutkimus tukee kehitystä käyttämällä uusimpia mallinnustyökaluja merialueen parhaiden kasvatuspaikkojen löytämiseksi yhdessä yritysten, Luken, ja vedenomistajien Metsähallituksen kanssa. Myös toimivien laitosten tarkkailu tulee entistä tärkeämmäksi. Kun vaikutuksia ei havaita, se johtuu siitä ettei vaikutuksia ole, ei huonosti tehdystä tarkkailusta.

Maa-allaslaitosten kuormituksen pienentäminen sai erillisen valtioneuvoston rahoituksen pariksi vuodeksi. Luke ja yritykset yrittävät löytää toteuttamiskelpoisia kustannustehokkaita tapoja pienentää fosforikuormitusta niin, että laitokset saisivat lisätä tuotantoaan kun kuormitus pienenee. Tällekin maltilliselle tavoitteelle löytyy laajaa tukea.

Kirjolohen valintajalostusohjelma jatkuu, vaikka sen suorittaminen siirtyisi pois Tervosta. Kuten Luken erikoistutkija Antti Kause totesi kevään yrittäjäpäivillä, jalostusohjelman läpikäyneet kalat ovat levinneet erittäin laajalle suomalaisiin emokalastoihin. Jatkossa tehdään myös uutta, sillä Luken geneetikot ja Eviran kalatautitutkijat yrittävät kitkeä suomalaisista kirjolohikannoista pois IPN-tautiherkkyyttä levittävät emot. Siian jalostuksessa voitaisiin kenties käyttää muitakin menetelmiä kuin perhepohjaista valintaa. Nelman, vai tulisiko sitä kutsua valkoloheksi, domestikoiminen jatkuu ja kokeilussa on risteymiä siian kanssa ja myös triploidien nelmojen tekoa kokeillaan tavoitteena mahdollisuus tuottaa sitä myös muualla kuin kiertovesilaitoksissa.

Kiertovesikasvatuksen tutkimus saa helposti näkyvyyttä. Tekniikka kiinnostaa ja joskus vesiviljelyn toimialan ulkopuolisilla ihmisillä on jopa katteettomia toiveita suljetuista järjestelmistä. Toistaiseksi kiertovesikasvatus ei ole ollut kannattavaa toimintaa Suomessa. Tanskassa yksinkertaiset annoskalaa tekevät modeldambrug-laitokset tuottavat voittoa, mutta isoa merilohta tuottavat yritykset ovat olleet suurissa vaikeuksissa. Toisaalta Norjassa lohismolttien tuotanto kiertovedessä on tuottavaa. Toki smoltin kilohinta onkin kova markkinakokoiseen kalaan nähden ja kiertovesismoltin avulla voidaan välttää yksi lohitäikäsittely verkkoaltaissa.

Vesiviljelyn innovaatio-ohjelmassa panostus jaetaan tasan avomerikasvatuksen ja kiertovesikasvatuksen kehittämiseen. Kiertovesitutkimuksen päätavoite on pienentää tuotantomuodon taloudellisia ja teknisiä riskejä. Ehkä voisimme kehittää myös Suomen oloihin sopivan edullisemman kiertovesilaitoskonseptin. Tästä kuitenkin lisää seuraavassa Kalankasvattajaliiton uutiskirjeessä.

Vesiviljelyn innovaatio-ohjelman toteuttaminen pääsee vauhtiin alkaneella kasvukaudella ja jatkuu useiden vuosien ajan. Yritetään olla puolin ja toisin aktiivisia ja avoimia uusien ajatusten suhteen. Tapaamme Kalankasvattajaliiton päivillä ohjelman merkeissä keväisin ja syksyisin. Myös pienempiä tapaamisia yritysten, tutkimuslaitosten ja koulutusta antavien tahojen kesken järjestetään.

Helmikuu 2017

Kalankasvatus Kanadassa – Tutustumassa Suurilla Järvillä kehitettyyn upotettavaan avomerikasvatustekniikkaan

Markus Kankainen Luonnonvarakeskus, Pia Lindberg-Lumme ja Peter Granberg Brandö lax ab, Sami Suominen Lännenpuolen Lohi oy

Kanadassa, Suurilla Järvillä, kalalajisto sekä tuotanto- olosuhteet ovat vastaavanlaiset kuin Itämerellä. Suomalainen delegaatti lähti tutustumaan Huronjärvelle Kanadalaiskasvattajan kehittämään upotettavaan kasvatusratkaisuun ajatuksena, josko kyseistä tekniikka voisi hyödyntää Suomessa, erityisesti avomeriolosuhteissa.

Mitä etuja upotettavalla kasvatusratkaisulla olisi Itämeressä ?
1. Kun rakenteen voi upottaa tarvittaessa myrskyenergialta ja liikkuvilta jäiltä suojaan, sen rikkoutumisriski pienenee arktisissa avomeriolosuhteissa; Mahdollisesti vaikuttaen myös kalojen hyvinvointiin.
2. Jos rakenteen voi upottaa talveksi jäiltä suojaan, kasvatusrakenteita ei tarvitse vetää rannikon suojaan ennen talvea ja takaisin kasvatuspaikalle keväällä, jolloin säästyy työtä eikä rannikon läheisiä talvivarastointipaikkoja kehikoille tarvita vastaavissa määrin.
3. Jos tuotantopaikka on olosuhteiltaan sellainen, että kalat uskaltaa jättää talvella hetkellisesti upotettuina kasvatuspaikalle; ei tarvita erillisiä talvehtimispaikkoja myöskään poikasille tai perkuukokoisille kaloille.

Kanadalaista luomukirjolohta, ahventa ja ”walleye” kuhaa jäiden armoilla
Kanadalaiskasvattaja Mike Meeker on kasvattanut kirjolohta Huronjärvellä Manitoulin -saarella 80-luvun alusta alkaen. Koska jäät ovat tuhonneet yrityksen kasvatusaltaat muutamaan otteeseen, on Meeker kehittänyt kasvatusratkaisuja, jotka voidaan upottaa jäiltä ja myrskyiltä suojaan. Yrityksen uudet tuotantoalueet sijaitsevat hyvin avoimilla vesialueilla; jossa olosuhteet ovat kovat.

Meekerin yritys kasvattaa tavallista kirjolohta, luomukirjolohta ”Organic”, sekä hieman Pickerel/Walleye kuhaa ja keltaahventa; yhteensä noin 900 tonnia vuodessa. Tämän kasvatusmäärän lisäksi Meeker on saanut uuden tuotantopaikan avovesikasvatukseen; jossa suuressa mittakaavassa kasvatus käynnistyy vasta ensi kasvukaudella.

Tärkeimpänä erona luomu- ja tavallisen kirjolohen tuotannossa on kriteerit täytettävä rehu ja hieman korkeampi myyntihinta. Pyöreästä kirjolohesta maksettiin 2,4 CAD/lb ja luomukirjolohesta 2,7 CAD/lb; ahvenesta ja kuhasta vajaa 5 CAD/lb. Peratuksi painoksi ja euroiksi muutettuna noin 4,4 €/kg, 5€/kg ja 9 €/kg. Kanadalaisista luomukriteereistä voi kysyä lisää allekirjoittaneelta tai Suomen kalankasvattajaliitosta.

Kirjolohipoikaset Meeker osti 40-50 grammaisina. Ennen järveen siirtoa poikasia kasvatettiin suuremmiksi osittain vettä kierrättävässä, biofiltterittömässä läpivirtauslaitoksessa, jossa oli sisään tulevan veden otsonointi. Meeker teki yhteistyötä paikallisten poikastuottajien kanssa kalakantojen kehittämiseksi. Kirjolohet myytiin verestämättöminä jalostuslaitokseen joka teki niistä päänsääntöisesti pakastetuotteitta eri markkina-alueille; kaikki Kanadaan mutta myös Ontarion ulkopuolelle. Ahvenet ja kuhat otettiin kasvatukseen luonnonistukkaista ja ne toimitettiin markkinoille melko pieninä, ahvenetkin vain noin 200 grammaisina. Walleye-kuhia emme päässeet katselemaan, koska kyseisen kasvatuspaikan huoltoalus oli huollossa; mutta kuuleman mukaan kasvatus onnistuu hyvin.

Kirjolohen kasvu oli Meekerin kertoman mukaan suurin piirtein yhtä nopeaa kuin Suomessa. Kasvatuskautena kirjolohi kasvoi noin 200 grammasta 1500 grammaan. Huronjärvellä veden lämpötila nousee keväällä nopeammin ja laskee syksyllä hitaammin, jolloin kasvuolosuhteet ovat hieman Itämerta paremmat. Meeker nosti upotettavat kasvatusaltaat tai laitoksensa pintaan kiintojään muodostuttua. Kaloja ruokittiin myös talvella. Kasvuhävikkiä ei ilmene näin ollen talvella lainkaan. Ainoastaan yhtenä vuonna Meekerin kasvattajahistoriassa lämpötila Huronjärvellä on kohonnut niin paljon että ruokintaa oli rajoitettava kesällä.

Kirjolohia myytiin markkina-alueesta riippuen eri Brändeillä; välillä kirjolohesta käytetään ”Trout” väillä ”Rainbow” tuotemerkkejä; mistä kuluttajat kullakin alueella eniten pitävät. Meeker arvioi, että meidän esittämä; Suomessa kirjolohesta usein käytettävä käännös ”Salmon Trout” ei ole tuttu Brändi kirjolohimarkkinoilla vaan Norjalaisten joskus lanseeraama, unohdettu termi.

Kuva 1:Walleye kuha, Kuva 2: Orgaanista rehua

Walleye kuha

Orgaanista rehua

Kalatuotanto ja hallinto Ontariossa

Isot Järvet ovat pinta-alaltaan noin puolet Itämeren pinta-alasta; vesimäärä on suurin piirtein sama. Kasvatusta on Suomeenkin verrattuna vähän ja kasvatuslupien saaminen on ollut haastavaa. Ontariossa pelätään kalankasvatuksen ympäristövaikutuksia vastaavalla tavalla kuin Suomessa, samalla, kuin kalatuotantoa tulisi kasvattaa. Suurilla järvillä lisäksi kalastusmäärät pienenevät jatkuvasti. Suomenkin markkinoilla olemme huomanneet, että kalastettua ”Kanadan siikaa” ja siitä saatavaa mätiä löytyy markkinoilla yhä vähemmän. Suurien järvien ekosysteemiä ovat sekoittaneet voimakkaasti rahtialusten mukana salakulkeneet vieraslajit kuten mustatäplätokko ja seeprasimpukka.

Kanadassa kalan kauppatase on Suomeakin huonompi. ”Kalankasvatusta tulisi lisätä merkittävästi ja tilaa suurilla järvillä olisi valtavasti”; sanoi Ontarion elinkeinokehitys osaston maatalousyksikön neuvonantaja Brian Bell.

Meekerin kohdalta ratkaisu lupajärjestelmän kankeuteen ja yrityksen kasvutavoitteisiin syntyi lopulta alkuperäiskansojen laillisesta oikeudesta päättää reservaattialueiden käytöstä; joihin jotkut vesialueetkin Isoilla Järvillä kuuluvat. Alkuperäiskansojen edustajat ottivat yhteyttä Meekeriin, koska halusivat lisätä työllisyyttä ja kehittää kalankasvatusta alueillaan.

Upotettavat kasvatustekniikat

Yrityksellä oli kasvatuslaitoksia sekä maalla, rannassa, että avoimilla järvialueilla. Järvellä sijaitsevat laitokset Meeker upottaa jäiltä ja myrskyiltä suojaan. Sekä rannassa että avoimella alueilla kasvatusrakenteet oli tehty käsitellystä teräksestä, vaikka rakenneratkaisu olikin erilainen. Meeker kertoi myös kokeilleensa PolyEteeni-(PE)- kehikoita; ja muita upotettavia ratkaisuja kuten Aquapodeja, mutta oli poistanut ne käytöstä. Toimintaperiaate laitosten upotuksessa oli sijainnista ja teräskasvatusrakenteesta huolimatta periaatteessa sama; rakenteita kannattaviin kellukkeisiin päästetään vettä, jonka takia noste pienenee ja lopulta rakenteet ovat vettä raskaampia. Rantalaitoksessa (Kuva 3) rakenteiden nostetta pienennettiin vain sen verran että se on hieman vettä kevyempi, jonka jälkeen koko laitos vinssattiin pohja-ankkureiden painoa vastaan pinnan alle.

Kuva 4, Rannassa oleva upotettava ”Stormsafe malli”

Kuva 4, Rannassa oleva upotettava ”Stormsafe malli”

Upotettava rantalaitos vinssattiin pinnan alle pohja-ankkureita vastaan

Kuva 3, Upotettava rantalaitos vinssattiin pinnan alle pohja-ankkureita vastaan

Stormsafe – kasvatusratkaisussa (Kuva 4) teräskehikon nostetta säädetään veden määrällä sen perusteella mille syvyydelle kasvatusratkaisu halutaan pinnan alle laskea. Rakenne voidaan jättää myös ”riippumaan” suurien ankkuripoijujen varaan. Samoilla poijuilla varmistetaan, että rakenne ei painu pohjaan vaikka nostesäätösäiliöt täyttyisivät kokonaan vedellä.

 

Kuva 6 Kymmenessä minuutissa laitos oli 2 metriä veden pinnan alapuolella

Kuva 6 Kymmenessä minuutissa laitos oli 2 metriä veden pinnan alapuolella

Kuva 5 Stormsafe  upotetaan päästämällä ilma pois ponttooneista

Kuva 5 Stormsafe upotetaan päästämällä ilma pois ponttooneista

Kehikko oli kasattu 15 metriä pitkistä moduuleista, jotka liitettiin toisiinsa vahvojen, halkaisijaltaan noin 50-70 mm nivelholkkien avulla. Nivelholkeissa oli lisäksi paksut kumikaulukset jotka toimivat väännönvaimentimina, kun moduulit liikkuvat toisiaan vastaan. Meekerin käytössä olevissa kasvatusrakenteissa oli kuusi kulmaa, jolloin ympärysmitaksi muodostuu 90 metriä. Kun rakenteeseen lisää kaksi moduulia, siitä tulee kahdeksankulmainen, jolloin ympärysmitta on 120 metriä ja kasvatuskapasiteettia tulee 70% lisää.

Kehikon yläosamoduulit oli tehty työtasoksi. Kussakin kulmassa oli vertikaaliset teräsponttonikartiot jotka siis toimivat nostesäiliöinä. Syvyyttä rakenteella oli myös 15 metriä; syvyyden voi mitoittaa olosuhteiden perusteella esimerkiksi matalampiin vesiin. Ponttoonit olivat halkaisijaltaan 800 mm ja kukin oli jaettu 3 kammioon, joista kahteen oli mahdollista pumpata pinnalta ilmaa tavallisella kompressorilla, silloin kun rakenne halutaan pintaan. Rakenteen upotus tapahtuu avaamalla ilmaventtiilit, jolloin ponttoniin pääsee vettä ja rakenteesta tulee vettä raskaampi. Yksi kolmesta kammiosta oli jatkuvasti kelluttava, jolla varmistetaan että koko rakenne on mahdollista kelluttaa erillisten poijujen avulla; jos esimerkiksi venttiilijärjestelmään tulee häiriö. Pohjassa vertikaaliset ponttonikartiot liitettiin toiseensa suorilla tukiputkilla.

Haluttaessa rakenteen, ja mahdolliset kalakassit, saa nostettua useita metrejä merenpinnan yläpuolelle. Kun rakenne nostetaan, sen syväys pienenee ja esimerkiksi kalaparvia ei perkuun koittaessa tarvitse välttämättä erikseen nuotata tiheämmälle erillisillä verkoilla. Kokonaan pinnalle rakennetta ei saa nostettua; sen verran rautaa rakenteisiin on käytetty. Uudella alkuperäiskansojen hallinnoimalla avojärvipaikalla käydessämme kasvatusrakenne oli noin metrin vedenpinnan yläpuolella, jolloin kumisaappaat eivät kastuneet, kun puolimetriset aallot huuhtelivat alitsemme noin puoli metriä työtasojen alapuolella.

Vaikka moduulien holkkikiinnikkeet olivat vahvat; epäilimme miten liitoskohdat mahtavat kestää, jos rakenne vääntyy aallokossa, virtauksen voimasta tai rakennetta nostettaessa. Ristireevoiksi, vääntymisen estämisen varmistukseksi, oli viritetty vain köydet. Meeker kuitenkin kertoi, että oli poistanut teräksiset ristituet, koska vedessä rakenteisiin ei tule juurikaan vääntöä ja rakenne on riittävän jäykkä ilman tukiakin.

Huomasimme, että vesiolosuhteissa teräksen käsittelyllä on suuri vaikutus käyttöikään; Meeker oli kokeillut rakenteissa käsittääksemme sekä eräänlaista epoxmaali -pinnoitetta että galvanoitua terästä. Epoxilla maalatut rakenteet olivat jo päässeet hieman hapettumaan vaikka rakenne oli ollut vasta vuoden vanha. Käsittely vaikuttanee myös rakenteen kustannukseen.

Kuva 7 ”Avojärvi” Stormsafe kiinnitettiin poijuihin joka kulmasta

Kuva 7 ”Avojärvi” Stormsafe kiinnitettiin poijuihin joka kulmasta

Kuva 8 Pitkä jänneväli rasittaa liitoskohtia – työtaso oli noin metrin vedenpinnasta

Kuva 8 Pitkä jänneväli rasittaa liitoskohtia – työtaso oli noin metrin vedenpinnasta

 

Stormsafen ankkurointi

Jokainen vertikaalinen ponttonikartio oli kiinnitetty erillisiin poijuihin ja niitä tukevaan ankkuriin. Näin ollen kasvatusrakenne oli ankkuroitu pohjaan eri suunnista kuudella noin kolmen tonnin betoniankkurilla. Mietimme, että jopa verrattain maltillisissa tutustumistuuliolosuhteissa pinnassa olevat kulmapoijut vaikeuttavat lähestymistä kasvatusaltaalle. Näin ollen esimerkiksi veneestä ruokinta olisi vaikeaa kovalla tuulella. Mutta, poijut ja köydet olisi myös mahdollista upottaa pinnan alapuolelle, jolloin aluksella pääsisi ajamaan suoraan rakenteen kylkeen. Pintapoijut tulee muutenkin upottaa tai poistaa ennen jäiden tuloa etteivät jäät vie niitä ja ankkureita mennessään.

Ilmansyöttöjakotukki (Kuva 5) upotetaan myös pienellä poijulla veden alle ennen jäiden tuloa, jotta se on helppo naarata tai sukeltaa taas kun kasvatusrakenteet nostetaan pintaan. Mietimme myös ääneen, että Meekerin vertikaalisten ankkurikiinnitysten lisäksi tai sijasta kovissa olosuhteissa voi olla tarpeen hakea pitoa hieman etäämmältä ristiin-ankkuroinneilla.

Joitain etuja, mutta myös kysymyksiä

Rakenteen idea oli mielestämme ”yksinkertaisuudessaan” hyvä ja siinä on otettu huomioon useita arktisten olosuhteiden aiheuttamia haasteita; 1. Kiinteä rakenne on joustavia kehikoita vakaampi, ja siten kenties turvallisempi työskennellä, koska aallot eivät heiluta rakennetta. 2. Kehikko mahdollistaa kasvatuskassien kiinnittämisen myös rakenteen alareunasta jolloin verkkokassi pitää tilavuutensa kovissakin virtauksissa ja myrskyissä. 3 Jos Kasvatusaltaan upottaa talvella, niihin ei muodostu myöskään niin helposti jäätä kuin pinnassa.

Mutta, kyseenalaistimme toisaalta; onko kiinteä rakenne tarpeeksi vankka eli kestääkö se lopulta meren dynamiikkaa erittäin kovissa olosuhteissa. Kyseenalaistimme myös, kestääkö rakenne jos siihen kiinnitetään suuri ruokinta-alus kovalla merenkäynnillä. Ja yleisellä tasolla voidaanko kaikkia vastaavanlaisten upotettavan laitoksen etuja hyödyntää Suomessa laajalti, koska Itämeri on yleisesti matala ja monin paikoin muodostuu jään ahtautumista sekä veden alijäähtymistä että suppojäätä. Laitoksen talvikäyttö toimii paremmin alueilla jossa muodostuu vahva kiintojää kuten Huronissa.

Kustannustehokkuus ja vertailu PE – kehikoihin

Jos Suomessakin käytössä olevat pinnassa kelluvat PE kehikot kestävät Itämeren avomeriolosuhteita, eikä rakenteita ole olosuhteiden tai talvisäilytyspaikkojen puutteen takia syytä upottaa; on ne edukkaampi vaihtoehto kasvattaa kalaa kuin upotettavat teräskehikot. Ja sikäli jos laitosten upottaminen on perusteltua; vaihtoehtoisesti myös PE -kehikoista löytyy upotettavia versioita jotka toimivat vastaavalla ”Push up” tekniikalla; PE -kehikoista roikkuvat kasvatuskassit voidaan painottaa ylimääräisillä painoilla tai alareunaan sijoitetulla PE kehikolla vastaavasti jos halutaan varmistaa kasvatuskapasiteetti kovissa olosuhteissa. Toisaalta myös PE kehikoiden hinta nousee avovesiolosuhteissa nykyisestä jos joudutaan käyttämän paksumpia materiaalivahvuuksia; ja jos harkitaan upotettavia PE-kehikoita, pohjakehikko sekä muu upotukseen liittyvää tekniikkaa kasvattavat hintaa.

Meeker oli laskenut teräskehikolleen 20 vuoden käyttöiän. Jos teräskehikon kuoletusaika olisi 10 vuotta, sen investointikustannus vastaavalla kuoletus ajalla pinnanpäällisiin PE kehikoihin nähden on alustavien arvioiden perusteella noin kolminkertainen, jos ei siis käytetä upotettavia PE ratkaisuja. Koska kasvatuskapasiteetit ovat verkkoallaskehikoissa niin suuria; merellä investointikustannuksen osuus tuotantokustannuksesta on kuitenkin niin pieni, ettei se rajoita Offshore -tekniikan käyttöönottoa kirjolohituotannossa, vaikka vastaavanlaiset upotettavat rakenteet olisivat hyödyllisiä Itämeren avoimilla alueilla. Esitetyn kokoisten kehikoiden osuus tuotantokustannuksesta olisi alustavasti laskettuna noin 10-15 senttiä per tuotettu kalakilo ja investoinnin todellinen takaisinmaksuaika muutama vuosi.

Itämeren haasteet ja sijainnin merkitys upotettavalle ratkaisulle

Upotettavien ratkaisujen käytettävyys tulee kuitenkin kyseenalaistaa monilla Itämeren alueilla. Seuraavaksi on pohdittu upotettavan kasvatusratkaisun hyötyjä suhteessa Itämeren tuotanto-olosuhteisiin.

Mataluus: Itämeri on monin paikoin liian matala ilman upotettaviakin ratkaisuja, erityisesti Pohjanlahdella. Ja vaikka kasvatusalue olisikin riittävän syvä, laitoksen jättämisen riski avomerialueelle talveksi saattaa olla liian suuri ja se on tarkoituksenmukaista tuoda talveksi rantaan. Näin ollen on haasteellista löytää riittävän syviä talvisäilytyspaikkoja sekä väyliä joita pitkin syvä ja kiinteä kasvatusrakenne voidaan hinata. Jos taas rakentaa matalampia upotettavia ratkaisuja, niiden kapasiteetti ja siten kustannustehokkuus laskee.

Kelirikkoaika: Itämerelle jäiden muodostumisen ja lähdön aiheuttama kelirikkoaika on hyvin vaihteleva, joka vaikeuttaa tuotannon suunnittelua. Kanadassa Isoille järville muodostuu melko tasaisesti kestävä jää, jonka jälkeen voidaan operoida jään päältä. Itämerellä jään muodostuminen on vaihdellut huomattavasti ja viime vuosina jäitä ei ole muodostunut etelän avomerialueille lainkaan; mikä pysyvänä ilmiönä sinällään helpottaisi operointia merkittävästi. Avomerikasvatuksen suunnittelussa tulisi kuitenkin varmistaa että kasvatuspaikalle pääsee joko jään päältä tai veneellä, erityisesti jos perattavaksi tarkoitettuja kaloja jättää kasvatuspaikalle. Kelirikkoaikanakin kasvatuspaikalle pääsee, esimerkiksi hydrokoptereilla, kunhan kalaa ei tarvitse kuljettaa suuria määriä. Kasvatuspaikalle tulisi päästä, koska esimerkiksi kirjolohien tulisi saada täytettyä ilmarakkonsa aika ajoin; Meekerin kokemusten perusteella terveysongelmia ilmeni 40 päivän upotuksen jälkeen vaikka kalat jäivätkin henkiin.

Alijäähtyminen: Kirjolohen kidukset jäätyvät, ja kala kuolee, mikäli vesi alijäähtyy eli lämpötila laskee alle 0 celsiusastetta liian pitkäksi ajaksi. Alijäähtymistä on havaittu jopa 40 metrin syvyydessä joten kasvatusaltaiden upottaminenkaan ei ratkaise alijäähtymisen aiheuttamaa riskiä. Näin ollen kirjolohien talvisäilytyspaikka avomerelläkin tulisi sijaita sellaisella alueella ja olosuhteissa jossa alijäähtymistä ei suurella todennäköisyydellä esiinny. Kotimaiset kasvattajat ovat havainneet että siiat kestävät paremmin veden alijäähtymistä.

Jään pakkautuminen: Jää voi pakkautuu monia metrejä paksuiksi jäämassoiksi Itämerellä, kun tuulet painavat irtonaisen jään rantaa, matalikkoja tai kiintojään reunaa kohti. Tällaisilla alueilla ei voida säilyttää talvella upotettavia kasvatusrakenteita.

Edellä mainittuja riskitekijöitä voidaan osittain vähentää olosuhdetiedon keräämisellä, ennusteilla ja näihin tietoihin perustuvalla paikanvalinnalla, mutta useilla alueilla tiedetään melko hyvin että kasvatusrakenteita ei kannata jättää talveksi merelle; edes pohjaan.
Lisätietoa
Yritysesittely ja rannassa sijaitseva kasvatuslaitos
https://www.youtube.com/watch?v=_xlJJQjcANE
Stormsafe Offshore –kasvatusrakenteen ja tuotekehityksen esittely
https://www.youtube.com/watch?v=-nsjvur4_do
Verkkosivut
http://www.stormsafesubmersibles.com/

Lisätietoja:
markus.kankainen@luke.fi

Tammikuu 2017

Rehukertoimen parantaminen JALO-valintaohjelmissa

Antti Kause, Matti Janhunen, Antti Nousiainen, Heikki Koskinen | Luonnovarakeskus (Luke).

Fishboost_ISO_logo_270px (2)FISHBOOST EU-hankkeen tulokset osoittavat, että kirjolohen liiallisen rasvoittumisen estäminen valintajalostuksella parantaa paitsi rehukerrointa myös valkuaisen muuntotehoa. Molemmat ominaisuudet ovat taloudellisesti tärkeitä. Yhä tehokkaammin rehua käyttävää kalamateriaalia tuotetaan kalankasvattajille kirjolohen ja siian JALO-valintaohjelmissa.

Elinkeinon kilpailukykyä parannetaan valintajalostuksella

Kalamateriaali, jonka rehukerrointa ja valkuaisen muuntokykyä on perinnöllisesti parannettu, on suuresti hyödyksi sekä elinkeinolle että ympäristölle. Rehu on kalankasvatuksen yksi suurin jatkuva kuluerä. Toisaalta kalan on saatava rehusta kaikki ne aminohapot, jotka se tarvitsee tuottaakseen tarvitsemansa valkuaisaineet. Valkuaista tarvitaan varsinkin lihasten kasvuun sekä elintoiminnoille tärkeiden entsyymien valmistamiseen. Korkealaatuiset valkuaisaineet ovat yksi kalleimmista rehun raaka-aineista.

Luken Tervon laitoksella kehitetään kirjolohen ja siian JALO-valintaohjelmia kalankasvatuselinkeinon hyödyksi. Noin 80 prosentilla Suomessa kasvatetusta kirjolohesta on sukujuuret JALO-valintaohjelmassa. Siksi pienikin perinnöllinen parantuminen kalamateriaalissa vaikuttaa suuresti elinkeinoon. Valintajalostuksen toimintaperiaate on esitelty FISHBOOST EU-hankkeen videossa:

https://www.youtube.com/watch?v=sP8vJn1RuBk&feature=youtu.be

Kalojen nopea kasvu on ollut yksi tärkeimmistä valittavista ominaisuuksista JALO-ohjelmissa. On hyvin tiedossa, että nopean kasvun valinta parantaa myös rehukerrointa. Nykyinen arvio on, että kun kasvu paranee 5% sukupolvessa, niin rehukerroin paranee samalla mutta hieman hitaammin, noin 2-3%. Tämä on hyvä tapa rehukertoimen parantamiseksi, koska nopean kasvun valitseminen on helppoa. Jo 90-luvun alussa aloitettu kirjolohen JALO-valintaohjelma on edennyt jo yhdeksänteen valittuun sukupolveen, joten rehukerroin on parantunut jo useita kymmeniä prosentteja.

Tällainen rehukertoimen parantuminen tarkoittaa, että samalla määrällä rehua saadaan 15-20% enemmän kalaa ja myyntituloa. Tai, olettaen noin 10 miljoonan kg kirjolohen tuotanto, 1.1 rehukerroin ja 1.25 €/kg rehun hinta, rehukulujen 15% pienentyminen on 2 miljoonan euron vuosittainen säästö rehukuluissa Suomessa.

Rehukertoimen ja valkuaisen muuntotehon yhä tehokkaampi parantaminen

Rehukerroin paranisi yhä nopeammin, jos sitä tai rehunkulutusta pystyisi mittaamaan yksilöllisesti kaloista. Tämä on mahdollista mutta työlästä. Toinen tapa on mitata ja valita ominaisuuksia, jotka ovat geneettisesti yhteydessä rehukertoimeen.

FISHBOOST-hankkeen tulokset osoittavat, että kirjolohen rehukerrointa voidaan parantaa perinnöllisesti mittaamalla ja valitsemalla rasvoittumista. Nopean kasvun valinta ja samanaikainen rasvoittumisen hillitseminen nostavat rehukertoimen perinnöllistä parantumista 30%, pelkän nopean kasvun valintaan verrattuna. Tämä on erinomaisen hyödyllistä, mutta ei yhtä suuri parannus kuin itse rehukertoimen mittaaminen ja sen suora valinta (50%:n nousu). Samansuuntaiset tulokset on saatu JALO-siialla.

Tulokset osoittavat myös, että rasvoittumisen rajoittaminen valintajalostuksella parantaa, joskin hitaasti, valkuaisen muuntotehoa. Kalan olisi tärkeää käyttää rehun kalliit valkuaisaineet lihasten kasvuun, ei energian tuotantoon, ja sen sijaan rehun rasvan tulisi olla ensisijainen energianlähde kalalle. Tulokset viittaavat, että perinnöllisesti tehokas ja nopeasti kasvava kala, joka ei rasvoitu liikaa, muuttaa rehun valkuaisen tehokkaammin lihaskasvuksi, eikä varastoi valkuaista rasvana. Juuri tätä tavoitellaan valintaohjelmassa kasvun ja rasvan samanaikaisella valinnalla.

Mitä tehdään nyt?

Kirjolohen ja siian valintaohjelmissa kasvua nopeutetaan, mutta niin ettei vatsaonteloon kertyvän rasvan määrä samalla nouse, eikä laske. Lisäksi siialla fileen liikarasvoittumista hillitään niin, että rasvan annetaan toistaiseksi hieman nousta, mutta ei liiaksi.

Vaikuttavuus

Kalankasvatuksen kannattavuuden lisäksi yhä tehokkaammin rehua käyttävä kalamateriaali parantaa vesiviljelyn ympäristöystävällisyyttä, koska yhä suurempi osa rehun ravinteista sitoutuu kalaan, eikä valu vesistöihin. Kalan rasvoittumisen rajoittaminen vaikuttaa myös tuotelaatuun ja perkausjätteen määrään. Luonnollisesti kalalla tulee olla sopivasti rasvaa – ei liikaa eikä liian vähän, jotta mädintuotanto ja tuotelaatu pysyvät hyvänä.

Koska kalamateriaalin rehunkäyttökyky ja ruhon koostumus muuttuvat valinnan seurauksena, myös rehun koostumusta on muutettava ajan kuluessa. Modernille kirjolohikannalle onkin kehitetty oma rehunsa.

Fileen rasvapitoisuuden mittaus on mahdollista myös elävästä kalasta. Pekka Latikka, Antti Nousiainen ja Heikki Koskinen mittaavat merellä kasvatettuja yksilömerkittyjä JALO-siikoja. Kuva: Antti Kause.

Fileen rasvapitoisuuden mittaus on mahdollista myös elävästä kalasta. Pekka Latikka, Antti Nousiainen ja Heikki Koskinen mittaavat merellä kasvatettuja yksilömerkittyjä JALO-siikoja. Kuva: Antti Kause.

Menetelmät

Tutkimuksen kokeet tehtiin Luken Tervon laitoksella ja laskennallisen genetiikan työt Luken Jokioisten toimipaikassa.

Tulokset on julkaistu kansainvälisessä tiedelehdessä: Kause A, Kiessling A, Martin SAM, Houlihan D & Ruohonen K. 2016. Genetic improvement of feed conversion ratio via indirect selection against lipid deposition in farmed rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum). British Journal of Nutrition 116: 1656-1665. https://doi.org/10.1017/S0007114516003603

Antti Kause työskentelee Lukessa johtavana tutkijana Biometrisen Genetiikan – tiimissä, erityisalanaan viljeltyjen kalojen valintaohjelmien kehittäminen. Yhteistiedot: antti.kause@luke.fi

Tietolaatikko: FISHBOOST – Improving European aquaculture by advancing selective breeding to the next level for the six main finfish species

  • EU-hankkeessa kehitetään menetelmiä kuuden kasvatetun kalalajin, karpin, meribassin, kultaotsasargin, piikkikampelan, kirjolohen ja lohen, valintajalostusohjelmien tehostamiseksi.
  • Kehitettävät eläinjalostuksen ja genomiikan sovellukset parantavat kasvatettujen kalojen resurssitehoa ja tautiresistenssiä huomioiden kunkin lajin jalostusohjelman erityispiirteet ja tarpeet.
  • Suomessa hankkeella kehitetään Luken Tervossa toimivaa kirjolohen valintaohjelmaa.
  • Toimintavuodet: 2015-2019.
  • Hankkeessa on mukana 11 yritystä, 13 tutkimusryhmää ja kaksi vesiviljelyelinkeinon kattojärjestöä yhteensä kymmenestä maasta.
  • Hankkeen www-sivut löytyvät osoitteesta www.fishboost.eu josta voi myös tilata itselleen hankkeen e-tiedotteet.