Таким образом, ракопродукция создается вследствие биологического круговорота веществ, причем величина естественной ракопродукции зависит от интенсивности жизненных процессов, обусловливающих этот круговорот.
Низшие одноклеточные водоросли и бактерии, развивающиеся в толще воды, объединены под общим названием – растительный планктон (фитопланктон). Водоросли размножаются делением очень быстро. Через трое суток их количество увеличивается в пять раз. Водоросли используются в пищу низшими водными животными – зоопланктоном, населяющими толщу воды, большая часть которых отмирает и падает на дно.
Отмершие водоросли частично используются организмами, населяющими дно водоема (бентосом), а большая часть скапливается в виде органических остатков. Бактерии, развивающиеся в воде, обладают еще большей быстротой размножения, чем водоросли. За 15 часов одна бактерия способна дать потомство в 1 млрд. Часть живых бактерий вместе и живыми водорослями потребляется зоопланктоном. Значительное их количество отмирает, разлагается, минерализируется и вновь вступает в биологический круговорот.
Если в воде достаточно кислорода, в результате деятельности бактерий органические вещества довольно быстро разлагаются. При этом углерод и водород переходят в углекислоту и воду, азот белковых соединений переходит в мочевину и аммиак. Затем под воздействием нитрифицирующих бактерий создается нитратный азот, который хорошо усваивается зелеными водорослями. Развитие жизненных процессов в прудах создает хорошие условия для синтеза белка в организме раков.
Кроме углерода, водорода, кислорода и азота в состав белковых веществ раков, входят фосфор, сера и железо (гемоглобин крови). Костяк раков богат кальцием. Подсчеты и химические анализы воды показывают, что в годовом приросте рака содержится значительно больше азота и фосфора, чем в воде прудов, что объясняется биологическим круговоротом веществ, происходящим в результате развития жизненных процессов в прудах. Биологический круговорот возникает в результате различной продолжительности жизни организмов и способности размножения.
Быстрый и интенсивный жизненный процесс в прудах содействует интенсивному развитию организмов, используемых раками в пищу. Однако количество тех или иных солей в воде еще не определяет интенсивность жизненных процессов и величину ракопродуктивности. Не меньшее значение имеет количество тех или иных минеральных солей, находящихся в почве. Вода выщелачивает из почвы минеральные соли, растворяет их, тем самым подготавливая пищу для низших водорослей. Органические вещества почвы используются бактериями и инфузориями для питания.
Самой высокой ракопродуктивностью обладают пруды, построенные на черноземных почвах. Менее продуктивны пруды с суглинистыми, глинистыми и песчаными почвами. Минеральные соли и органические вещества почвы имеют большое значение лишь в первые годы после образования водоема. Затем по мере его старения это значение теряется. В старых прудах роль почвы в пополнении питательных веществ выполняет прудовый ил, который накапливается на дне. Органические вещества прудового ила, содержащие белок, под действием микроорганизмов вступают в круговорот и обеспечивают пищей фитопланктон. От интенсивности работы бактерий, поставляющих в воду азот и фосфор, зависит ракопродуктивность пруда. Азот способствует росту растений и животных, а фосфор способствует и росту и ускорению процессов разложения растительных организмов, а также развитию половых продуктов у животных организмов.
Азотистные соединения отлагаются в прудовом иле и служат удобрением для подводных и надводных растений. Часть азота, заключенного в живых организмах, потребляемых в пищу раками, также выпадает из круговорота. Количество азота в прудах ежегодно пополняется. Он поступает со стоками вод с водосборных площадей в виде минеральных солей и неразложившихся органических остатков. Косвенным показателем количества органических веществ в воде является ее окисляемость. Степень окисляемости определяют по количеству кислорода, поглощенного одним литром воды, на окисление содержащихся в ней органических веществ. Если окисляемость низкая, это свидетельствует о бедности воды питательными веществами для развития фитопланктона.
Для прудовых хозяйств вода считается хорошей при окисляемости не свыше 20 мг 02/л. Если окисляемость воды свыше 20 мг 02/л, это свидетельствует о загрязнении источника водоснабжения. Такая вода малопригодна для разведения раков.
Фосфор, определяемый в соединении с кислородом, является важнейшим биогенным веществом. Он потребляется растительными организмами вместе с азотом и входит в состав растительного белка, усваиваемого животными организмами. В воде фосфор содержится в виде солей фосфорной кислоты и органических соединений. Основным источником пополнения фосфора в прудах является сток воды с удобряемых полей водосборной площади. Фосфор, усвоенный раками, уносится из водоема и исключается из круговорота. В обычных, незагрязненных источниках содержится до 0,5 мг/л фосфора. Для интенсивного развития зеленых водорослей достаточно 0,2 мг фосфора / л.
Высокая продуктивность разведения раков может быть достигнута при условии, если питательные вещества в пруду будут использованы полезными потребителями. Из низших водорослей, которые входят в состав фитоплантона, к полезным потребителям относят в микроскопические протококковые зеленые водоросли, главным образом хлореллу и сценедесмус. Сине-зеленые водоросли потребляют питательные соли и играют отрицательную роль. Они не используются в пищу зоопланктоном и почти не поедаются раками.
Вторичная продукция в водоеме состоит из зоопланктона и бентоса. В состав зоопланктона входят инфузории, коловратки, веслоногие и ветвистоусые рачки. Инфузории развиваются главным образом в прибрежной зоне прудов и служат пищей для раков лишь в первые дни после выклева личинок из икры.
Очень ценны для разведения раков, находящиеся в прудах веслоногие рачки. Они размножаются в больших количествах во все времена года, особенно ранней весной, когда истощенные после зимы раки начинают питаться. Плодовитыми являются и ветвистоусые рачки. В состав этой группы входят дафнии, босмины, полюфемусы и др. Наиболее ценны среди ветвистоусых рачков являются дафнии и моины, которых специально разводят в качестве пищи для раков и рыбы.
В нагульных прудах рак питается лишь частью зоопланктона – личинками комара-толкунца и других комаров. Основное значение для питания раков имеют личинки комаров – хирономиды или тендипедиды, известные под называнием мотыля. Некоторое значение в питании раков имеют моллюски и различные их формы, содержащиеся в бентосе.
