著者

山形 陽一

出版者

三重県水産技術センター

雑誌

三重県水産技術センター研究報告 = Bulletin of the Fisheries Research Institute of Mie/ 三重県水産技術センター [編集] (ISSN:09130012)

巻号頁・発行日

no.3, pp.1-79, 1988-10

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近年、ウナギ養殖の主体となっている温室での加温飼育、いわゆるハウス養鰻では、地下水資源の有効利用ならびに燃料費の節減が大きな課題となっており、用水使用量の節減をはかるとともに高密度飼育を可能にする養殖技術の開発が急がれている。このため循環濾過方式による飼育が注目されているが、ウナギの高密度飼育技術については体系的に研究された例がほとんど見当たらない。本研究は限られた水量で高密度かつ安全にウナギを飼育するための飼育技術の確立を目的として行われたものである。高密度飼育技術としての循環濾過方式の有効性を確認するために実際の養鰻池を実態調査した。さらに飼育の制限要因となりうる水質項目を明らかにし、また、ウナギの成長と収容密度との関係も求めた。さらに給餌による飼育水の汚濁についても詳細に研究した。これらの結果をふまえて、循環濾過式飼育に統一した基準を与えるため、まず濾材に砕石を用いた循環濾過式水槽の設計基準を明確にした。次に砕石より実用性の高いプラスチック濾材について心設計基準を求め、さらにこの基準が実際の養鰻池に適用できるかを実用規模で確めた結果生産性の向上が認められた。 1.養鰻における用水使用の現状 露地池および温室加温池を主体とした従来の飼育方式では、飼育池単位面積当たりの用水使用量によって収容密度が制限されるため、用水使用量が生産の制限要因になることがわかった。一方、循環濾過池ではこのような傾向はみられず、単位面積当たりの生産量は他の方式より著しく大きく、また、ウナギ1kg生産するに要した水量は著しく小さかった。これらの事実から、循環濾過方式は限られた水量で高密度にウナギを飼育するのに最も適した方法であると結論された。しかし、既存の循瑞濾過池はほとんど経験に基づいて設計されており、統一した基準は見当たらなかった。また、この飼育方式ではウナギの飼育量がある限度以上になると水質の急激な悪化が起こり、溶存酸素量、アンモニア、亜硝酸等の水質要因が飼育制限要因になることが判明した。 2.飼育制限要因 先に示した各水質要因のウナギの成長等を阻害しない限界値は、水温25℃において、溶存酸素量については4.5mg/-、アンモニアについては非解離アンモニア(NH3-N)濃度で0.1mg/-、亜硝酸についてはN02-NlO~30mg/-の間であることを確めた。硝酸についてはウナギの抵抗性が著しく高く、通常の飼育水中の濃度では慢性的な影響は少ないと推測された。 これらはいずれも単一要因について求めたものではあるが、水質を管理するうえでの有効な指標になり得ると考えられる。 収容密度の限界値は注水率(ウナギ1kg当たり単位時間当たりの注水量)によって異なった。すなわち、注水率を1.5/分/kgと十分に大きくし密度の影響のみを問題とした場合、100kg/m3の密度でも成長は十分可能であったものの、25kg/m3の密度で最も良好な飼育成績が得られたことから、適正収容密度は25kg/m3程度とみなせた。一方、通常の温室加温池での注水率(0.014/分/kg)では10kg/m3程度の密度が飼育成績を低下させない限界であった。循環濾過池では用水使用量によって収容密度が制限されることはなく、この飼育方式での収容密度の限界については密度の影響のみが問題となる。したがって、先の実験結果から、循環濾過池では25kg/m3程度の密度の飼育が望ましいといえる。 3.飼育水の汚濁 給餌に伴う飼育水の汚濁の程度は給餌24時間後のBOD、TOC、総窒素(T-N)、アンモニア態窒素(TA-N)の増加量から的確に求め得ることがわかった。約l00gのウナギに体重の2%を給餌した場合、これらの1日当たりの増加量は魚体重1kg当たり、BODで1.4g、TOCで1.6g、T-Nで0.8g、TA-Nで0.63gであった。これらの汚濁増加量の1/3は摂餌の際の散失飼料によるものであリ、散失飼料の除去は池水汚濁に対する負荷の軽減に有効である。汚濁の程度はウナギの大きさによっても異なり、約10gのウナギの飼育では有機物負荷が30g以上のウナギに比べ約2倍であった。また、給餌に伴う飼育水の汚濁はウナギの収容量よりもむしろ給餌量に左右されることから、汚濁の増加量は魚体重当たりよリ給餌量当たりで示すのが適切であると考えられた。 4.循環濾過方式による飼育水の浄化 濾過による単位時間当たりの溶存酸素の減少量(以下、濾過槽での酸素消費量と表現)が浄化量ならびに摂餌に伴う汚濁負荷をも示す有効な指標になりうることを確認した。そこで、濾材の粒径を実用上支障が生じないと考えられる3~5cmに限定し、濾過槽での酸素消費量を指標として濾過槽にかかる負荷と摂餌量との関係および単位濾材量当たりの最大浄化量を小規模水槽での飼育実験により求め、浄化に要する濾材量の算出基礎を導いた。 汚濁と浄化とが均衡している場合は、配合飼料の摂餌量F(g)と濾過槽での酸素消費量Y(g/時)( 濾過浄化量)との間にY=0.011F-0.164で示される直線関係が成立し、この式から摂餌量に応じた濾過槽にかかる負荷が算出される。一方、この粒径の濾材では飼育水の濾床内滞留時間が、3.5分程度の循環水量の時に最大浄化量が得られ、その値は濾材1m3当たり約14g/時となることがわかった。すなわち、濾材量V(m3)と濾過槽で期待される最大浄化量P(g/時)との関係はP=14Vと示される。なおこの濾過条件では最大浄化量は濾材の厚さや濾過速度には関係なく、濾材量にのみ規定されること、また、飼育水の井水による交換率が0.2回/日以下の場合には、最大浄化量は井水の注入により変動しないことはあらかじめ確かめておいた。また、飼育水および水槽壁での酸素消費量は濾過槽に比べて極めて小さく、濾過槽以外での浄化作用については、飼育水槽が濾過槽より極端に大きな場合を除き無視できると考えられた。したがって、これらの条件により設定した循環濾過式水槽でのウナギの飼育計画がP≧Y、14V≧0.O11F-0.164の関係が成立する範囲にあれば、その飼育は一応安全に行なわれると予測される。ここに示した濾材量の算出基礎に基づきウナギ100kgの飼育装置を設計し、長時間の飼育実験を行った結果、この基準が実用装置の設計にも十分安全度を見込んだものとして適用できることがわかった。 5.新しい濾材の検討 濾過槽の小型化と建設費の低減を図ることを目的にプラスチック濾材の応用を試みた それぞれ市販の4種類のプラスチック濾材と砕石とを濾材とした小規模飼育装置を作り、実際にウナギを飼育して安全に飼育可能な摂餌量を調査した結果、5cm角網目状濾材の浄化能力が最も大きく、砕石より優れた濾材になり得ることがわかった。ただし、濾材のアンモニア酸化作用は飼育水のpHが6以下になるとほとんど停止するため、プラスチック濾材を用いた場合には飼育水のpH調整が不可欠であった。アンモニア酸化作用を阻害しないためには、飼育水のpHを6.5~7.0の間に調整すれば実用上支障はなく、これに要する塩基量は飼育水の酸性化量とほぼ一致した。酸性化量A(当量)と摂餌量F(g)との間にはA=3.33F×10-3で示される関係式が成立する。したがって、中和に要する塩基量は摂餌量から推定可能であり、中和剤には水酸化カルシウムが最も有効であった。5cm角網目状濾材1m3の浄化可能な摂餌量は、大規模飼育装置での飼育実験の結果から約4kg/日と推定された。このプラスチック濾材の浄化能力は、粒径3~5cmの石灰石のそれの約3倍に相当した。したがって、本濾材を用いた場合の循環濾過式水槽の設計基準は、先に示した砕石濾材の式より、14V'×3≧0.O11F-0.164と示される。 6ウナギ養殖への循環濾過式飼育の応用と生産に及ぼす効果 養鰻業者の温室加温池(飼育水量100m3)に5cm角網目状濾材を用いた濾過槽を設置し、濾材の浄化能力を実験規模と比較するとともに、ここでの飼育成績を同一規模の温室加温池と比較した。実験した循環濾過池での最大浄化可能摂餌量は、濾材1m3当たり4~5kg/日の間にあると推定され、この値を4kg/日として求めた先の設計基準が実用規模でも十分安全度を考慮したうえでの基準になりうることが実証された。また循環濾過方式を採用することにより、飼育成績を低下させることなく、ウナギの収容量および給餌量を同_規模の温室加温池の終2倍に増加させることが可能となり、生産性の向上が認められた。今後、ここに得られた循環濾過式飼育のための設計基準を実際の養鰻に適用することにより、生産性の向上とともに用水の合理的な利用が期待できる。

著者

林 政博

出版者

三重県水産技術センター

雑誌

三重県水産技術センター研究報告 = Bulletin of the Fisheries Research Institute of Mie/ 三重県水産技術センター [編集] (ISSN:09130012)

巻号頁・発行日

no.4, pp.1-12, 1990-10

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1.1987年から1988年にかけて三重県の養殖ブリに発生した尾部が上方に弯曲した変形魚(上弯症と呼ぶことにする)を調査した。 2.上弯症魚の発生率(1987)は2才魚が28%、1才魚が9%であったが0才魚では発生がなかった。 3.1987年の上弯症魚の発生時期は出荷毎の資料から6月下旬の短い期間であることがわかった。 4.1987年の上弯症魚の発生率は種苗の入手先によって異なり、地元でモジャコから飼育していたものに比べてある地区から購入した1才魚の方が発生率が高かった。 5.既知の変形魚の原因である脳内の寄生虫や細菌の存在は、上弯症魚に共通しては認められなかった。 6.脊椎骨の異常部位はNo.16-No.19に集中していたが時間の経過とともに異常範囲は拡大し、肥厚、癒着の程度も進行した個体がみられた。 7.正常魚でみるとNo.16-No.19の椎体はその長さと幅が他の個所より大きいので、上弯症魚の発生は生簀内での遊泳と関連があるのではたいかと考えられた。 8.その他の発生要因について推察を行った。

著者

山川卓

出版者

三重県水産技術センター

雑誌

三重県水産技術センター研究報告 = Bulletin of the Fisheries Research Institute of Mie/ 三重県水産技術センター [編集] (ISSN:09130012)

巻号頁・発行日

no.7, pp.1-96, 1997-12

被引用文献数

7

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イセエビの望ましい漁業管理について指針を示すことを主目的に、三重県和具地区の刺網漁業を具体例に、資源評価手法と資源(漁業)特性値を精査し、資源の有効利用と再生産管理のための最適漁獲方策を検討した。 1.序章 一般生態と生活史、系群、再生産関係について既往知見を整理し、漁業管理の基本的な考え方を論じた。系群や再生産関係が不明であり、漁業管理の現状も多様なため、地先ごとの加入資源の有効利用を主体に、加入あたり産卵量の概念を組み合わせて管理するのが妥当であるとの方向性を示した。 2.体長組成データの解析による成長の推定 複合正規分布への分解に基づいて経時的な複数の体長組成データを一括して解析する手法を提示し、成長、加入、漁獲物の齢別組成などを検討した。尤度は多項分布で表現した。成長式はRichardsの式(Bertalanffy式、Logistic式、Gompertz式を包含)を用い、成長の季節変動を導入した。標準偏差は齢によらず一定のほか、齢に従う3通りの関数が選択できる。各群の出現率には、(1)何の制約もない、(2)ある齢以上の群に全減少係数を導入、の2通りが仮定できる。各パラメータは未知として推定する場合と、既知として固定する場合が任意に選択でき、年による成長変動にも一括解析での対応が可能なように複数の値を採用できる。妥当性の判定はAICの大小で行う。1990年から1995年までの5年間の各漁期(10月~4月)の10月、11月、12月、3月、4月の雌雄別の頭胸甲長組成データ(おおよそ6万尾)に適用した。 複数データの一括解析により、妥当なモデルが見通し良く選択でき、安定した推定結果が得られた。成長の季節変動、標準偏差の変化、全減少係数の導入によって妥当性が高まった。年によって成長が異なり、密度従属的な成長が示峻された。各齢群の推定甲長の5年間の平均値は、雄では1齢が45.Omm、2齢が62.4mm、3齢が74.1mm、雌では1齢が42.3mm、2齢が56.2mm、3齢が64.7mm(いずれも10月1日時点での値;齢はプエルルスから起算)であった。漁獲対象の主群は2齢群であった。漁期内での1齢群の加入の進行状況と年変動に基づき、刺網漁具の漁獲選択性を推算した。 3.拡張DeLury法による資源評価 漁獲量努力量データの解析に頻用されるDeLury法の拡張を行い、環境要因によって漁具能率が変化する最尤モデルを導出した。各種の統計モデルを導入し、妥当なモデルの検討と資源評価を行った。 期ごとの既知の漁獲尾数と漁獲努力量、推定すべき初期資源尾数と漁具能率を用いて尤度(基本モデル)を表現した。漁具能率を表すモデルとして、従来の一定型に加えて、水温や太陰月周期、波浪などで変化する、I~XIVの14通りのモデルを導入した。統計モデルには、(A)条件付きPoisson分布の積、(B)条件付き二項分布の積、(C)Bの正規近似、(D)多項分布の正規近似、(E)Cにover-dispersionを考慮、(F)Dにover-dispersionを考慮、(G)条件付き正規分布の積、(H)条件付き対数正規分布の積、(I)条件付き負の二項分布の積、の9通りを導入した。モデルの妥当性はAICの大小で判定した。パラメータの推定は準ニュートン法で行い、95%信頼区間を尤度比検定で計算した。1990年10月~1991年4月漁期の、日別の漁獲量-努力量-環境データに適用した。漁業資源への完全加入群である2齢以上を漁獲尾数として用いた。 漁具能率が一定のモデルよりも、変化するモデルで妥当性が大幅に向上した。モデルXIVが最も妥当と判断された。(1)水温が高く、(2)月相が新月前後で、(3)波浪が高い、条件で漁具能率は高くなり、各環境要因の変動に伴うイセエビの活動性の変化を反映していると考えられた。 統計モデルでは、負の二項分布モデル(I)が最も妥当であった。平均と分散がほぼ等しい単純ランダムモデル(A,B,C,D)ではAICが著しく大きく、実際の分散は相当大きいことが示唆された。このことは、集中分布とみなせるイセエビの分布生態を反映していると考えられた。統計モデルの相違によって推定値の信頼区間は大きく異なった。負の二項分布モデルによる信頼区間は相当広かった。1991~1992年漁期と1992~1993年漁期を加えた3年間のデータを一括して解析した結果、信頼区間は実用に耐えうる程度にまで狭くなった。 4.複数年級群解析による資源評価 マルチコホート解析と拡張DeLury法の統一的扱いによる複数年級群モデルを提示し、年別齢別雌雄別資源尾数、漁具能率、漁獲選択曲線を同時推定した。従来型VPAの"separabilityの仮定"を一般化したモデルに相当する。 i年t日目j齢群の雌雄(雌:l=0,雄:l=1)の漁獲係数Flijtを次式の積に分解して基本漁獲方程式に導入し、最尤法でパラメータ推定した。 Flijt=[漁具能率it]×[サイズ(Llijt)による選択率] ×[努力量it] 尤度は負の二項分布の積で表した。漁具能率は前章のモデルXIVを、漁獲選択曲線はシグモイド型曲線を仮定した。各年級群の資源尾数には計算上の関係と1齢群の性比を制約として導入した。自然死亡係数Mは(1)未知として他のパラメータと同時推定する。(2)既知として与える、場合を設定した。1990年10月から1995年4月までの5年間の日別漁獲量-努力量-環境データに適用した。年間漁獲尾数は6.5万尾~11.8万尾(平均9.1万尾)で、延べ操業船隻数は2,593隻・日~3,447隻・日(平均2,985隻・日)であった。 環境による漁具能率の変化や成長変動による漁獲選択率の変化を反映した自然な推定が行えた。各群の初期資源尾数が推定され、齢別雌雄別の群ごとに漁獲、自然死亡、翌年への繰越し状況が明示された。年間漁獲率は1齢群では16.9~27.2%(雄)と9.9~21.1%(雌)、2齢群では63.6~74.4%(雄)と52.4~66.2%(雌)、3齢以上の群では66.7~79.1%(雄)と64.2~76.8%(雌)であった。推定された漁獲選択曲線によると加入は頭胸甲長40mm前後で始まり、50~60mmで選択率が高まった。Mも未知として同時推定する((1))と、現実にはあり得ない値(M=0)に収束した。Mを既知として与える((2))と初期資源尾数はMの値に伴い増大したが、漁具能率と漁獲選択曲線においては安定した結果が得られた。従来のように漁獲係数を"年に固有な係数"と"齢に固有な係数"へ分離するだけでは推定誤差が大きい。利用可能な情報と未知パラメータの違いによって柔軟なモデル選定が可能である。 5.漁獲努力の漁期内最適配分に基づく漁業管理 所与の加入資源の有効利用を目的に、漁獲努力の漁期内最適配分を検討した。初期資源尾数が既知の閉じた資源を考えると、漁具能率の変化を考慮し、漁獲努力の任意の配分のもとで日別の期待漁獲量が計算できる。価格の推移、操業経費、混獲物や兼業漁業による収入を考慮した漁家所得の合計を最大にする。漁獲努力の漁期内最適配分をポントリャーギンの最大原理で求める。漁期終了時には一定数以上の獲り残し尾数を確保し、1日の漁獲努力量には上限(出漁30隻)を設定する。考慮する要因の目的関数が異なる、6通りの解析を行った。兼業漁業はトラフグ延縄、ブリ建網、カツオ曳縄の各漁業とした。価格が漁獲量と独立の場合、漁獲すべき時期には全隻が出漁し、抑える時期には全く出漁しない方策が最適である。価格が漁獲量に左右される場合は、中間的な出漁隻数の配分もありうる。単位漁獲努力の新たな付加によって得られる限界利益が高い時期と漁業を選択して出漁する方策が最適である。目的関数にイセエビの漁獲金額のみを考慮した場合は、価格の高い時期に集中的に出漁する方策が最適となる。目的関数に操業経費、混獲物や兼業漁業による収入を考慮すると、要因の組合せに応じて漁獲努力の最適配分が変化した。 6.産卵資源量の経済価値を考慮した加入資源の最適漁獲方策 前章で導出した動的最適化モデルに、産卵に関与する親資源量の経済評価に関する項を導入し、漁獲努力の生涯配分に基づく加入資源の有効利用と産卵資源量の確保を同時に図る管理モデルを提示した。前章での目的関数に、産卵に関与する親資源量の経済評価項[卵の経済的評価金額τ×雌の齢別資源尾数×抱卵数]を加え、最大化のための漁獲努力の最適配分を求めた。日別の漁獲尾数は第4章と同様のモデルで表現した。解析は、最大原理と非線形最適化法を用いて(1)特定の単一齢群を選択的に漁獲できる場合、(2)複数の齢群を同時に漁獲する場合、について行った。 産出卵の経済的評価金額の導入により、加入資源の有効利用と再生産管理の結合が可能となった。各時点での"直接現在価"が、"将来収穫価"と"繁殖経済価"の和と比べて大きい場合は全隻が出漁し、それ以外は全く出漁しない方策が最適となる。任意のτについて、方法(1)では漁獲努力の生涯最適配分を齢別の漁期内方策として明示できた。τが大きいほど、高齢群を集中的に漁獲する最適方策が得られた。(2)では漁獲努力の漁期内最適配分に加え、τが大きいほど50%選択体長の大きな、鋭い最適漁獲選択曲線が得られた。現実の漁業では、漁具の見直しに拠る漁獲開始齢の引き上げと総漁獲努力量の低減が必要である。(1)、(2)共に、τの増大に伴い加入あたり産卵数(SPR)は多くなり、加入あたり漁獲金額(YPR)は減少した。資源の維持やMSYの達成に必要な産卵数が予察できれば、τの調節によって必要卵数を確保しながら加入資源の有効利用を図る、最適漁獲方策が決定できる。 7.総合討論 イセエビの資源評価と望ましい漁業管理について展望した。資源評価については本論文で展開した手法に加えて、CIR(ChangeinRatio)法などの簡便な評価手法の導入と普及が重要であることを論じた。望ましい漁業管理については、加入資源の有効利用と再生産管理の関係、SPRの概念や生活史パラメータの利用の重要性について論じ、具体的な管理方策や導入戦略についても考察した。最後に、加入資源の変動を前提とした管理およびベイズ型の意思決定による管理について論じ、将来を展望した。