پارامترهای اقتصادی طرح مزرعه پرورش ماهی به روش مدار بسته

مقدمه

کاربرد مزارع مداربسته به منظور پرورش ماهی نیازمند بررسی فاکتورهای اقتصادی متعدد است. به اختصار، یک گونه خوب ماهی به منظور پرورش باید بازار خرید مناسب، ارزش اقتصادی بالا و مقاومت مناسبی در برابر تغییرات شرایط کیفی منبع آب داشته باشد. مدلها و زیرمدلها با ارائه دقیق این فاکتورها سبب ایجاد یک چهارچوب اقتصادی مطمئن در بررسیهای مالی طرح می گردد.

 

۱. چهارچوب اقتصادی

کاربرد مدل اقتصادی برای مزرعه پرورش ماهی قزل آلا نیازمند کاربرد زیرمدلهای بیوانرژتیک و متابولیک می باشد.

در یک چرخه رشد، بررسی دقیق هزینه های ریالی مستقیم طرح وابسته به بخشهای ذخیره سازی ماهی، غذادهی و همچنین مصرف انرژی الکتریکی می باشد. هزینه های ریالی غیرمستقیم زمانی افزایش می یابد که سیستم طراحی شده زائدات متابولیکی تولید شده در سیستم را نتواند به خوبی دفع نماید. در این حالت رشد ماهی کاهش یافته و از طرف دیگر تلفات ماهی افزایش می یابد. با ملاحظه طبیعت کوتاه مدت این مشکل و فرض آنکه تولید کنندگان درجستجوی به حداکثر رسانی برگشت هزینه های متغیر ذکر شده در فوق (Õ) هستند، مسئله تصمیم گیری می تواند بصورت زیر بیان گردد:

Maximize Õ= PQ· Q – Cf –  Ce –  Cs                                                                             (۱)معادله

 

P_Q = قیمت ماهی قزل آلا (ریال/گرم)

Q= مقدار ماهی پرورش داده شده در هر لیتر (گرم / لیتر)

C_f = هزینه کل غذا (ریال/ لیتر)

C_e = هزینه انرژی الکتریکی (ریال/ لیتر)

C_s = هزینه کل بچه ماهیان انگشت قد (ریال/ لیتر)

در این مدل پارامترهایی مانند راندمان سیستم تصفیه، رشد ماهیان و … دیده نشده است.

تابع رشد مورد نیاز برای معادله (۱) می تواند بصورت زیر بیان گردد:

 معادله (۲)                                                   

W_H= وزن نهایی ماهی در هنگام صید (گرم)

D_H= تراکم عددی ماهی در سیستم در هنگام برداشت (تعداد/ لیتر)

W₀= وزن اولیه ماهی در هنگام ذخیره سازی (گرم)

t₀= زمان ذخیره سازی

t_H= زمان صید (برداشت)

W_t= سرعت رشد در t روز (گرم /روز)

 

هزینه های متغیر تولید می تواند بصورت زیر تعریف گردد:

معادله (۳)

معادله (۴)

معادله (۵)

 

P_f= هزینه غذا (ریال/ گرم)

R(t)= اندازه جیره نسبت به اشتها در t روز ( )

F_t= اشتهای ماهی به غذا در t روز (گرم / روز)

D(t)= تراکم عددی ماهی در t روز (تعداد/ لیتر)

P_e= هزینه انرژی الکتریکی (ریال/ کیلووات ساعت)

E_t= میزان انرژی الکتریکی مورد استفاده برای هوادهی و پمپاژ در t روز

P_s= هزینه ماهیان انگشت قد (ریال/گرم)

D₀= تراکم اولیه ماهی (تعداد/لیتر)

 

به منظور تعیین اثر آمونیاک غیر یونیزه و همچنین اکسیژن محلول در مدل رابطه زیر را می توان نوشت:

معادله (۶)

معادله (۷)

معادله (۸)

معادله (۹)

معادله (۱۰)

 

UAN= نرخ تغییر در غلظت UAN در t روز (میلی گرم/لیتر/روز)

DO_t= نرخ تغییر در غلظت اکسیژن محلول در t روز (میلی گرم/ لیتر/روز)

 

۱-۱. زیر مدل بایوانرژتیک

مدل بایوانرژتیک مورد استفاده در این گزارش توسط Ursin (۱۹۷۶) ، Liu و Chang (۱۹۹۲) با  هدف بررسی اثر متابولیسم رشد تهیه شده بود. رشد فیزیکی با استفاده از اختلاف بین جذب انرژی و هزینه های تامین انرژی تعریف شده است:

معادله (۱۱)

dw/dt= وزنی که روزانه اضافه می شود

b= راندمان جذب غذا

dr/dt= مقدار جیره غذایی روزانه

a= بخشی از غذای جذب شده که برای متابولیسم فعال بکار گرفته نمی شود

k= ضریب متابولیسم ساکن

h= توان مرتبط با وزن بدن ماهی (w) برای متابولیسم ساکن

در بین پارامترهای فوق جیره غذایی روزانه می تواند بصورت زیر تعریف گردد:

معادله (۱۲)

= ضریب مصرف غذا

f= نسبت اندازه جیره به اشتهای ماهی

m= توان مرتبط با وزن بدن ماهی برای سنتز

 

 بنابراین اولین جمله در سمت راست معادله(۱۱) نشاندهنده مقدار غذای مصرف شده ای است که هضم و جذب گردیده است. دومین و سومین جمله معادله(۱۱) مقدار انرژی حاصل از غذای هضم شده است که در متابولیسم ساکن و فعال از بین می رود.

اگرچه معادله (۱۱) قادر به ترتیب اثر دادن اثرات رشد مقادیر مختلف جیره غذایی است، ولی کیفیت غذا مورد توجه قرار نمی دهد. ولی این پارامتر را می توان بر اساس راندمان جذب ویژه غذا برای ماهی قزل آلا (b) بصورت زیر تعریف نمود:

 

معادله (۱۳)

P:E= نسبت انرژی پروتئین به کل انرژی موجود در غذا

 

با توجه به آنکه برای ماهی قزل آلا راندمان جذب پروتئین برابر با ۷۰ درصد است و ۵۱ درصد از کل انرژی موجود در جیره غذایی مربوط به پروتئین می باشد. در نتیجه راندمان جذب تابعی از میزان پروتئین در جیره غذایی می باشد.

با فرض ثابت بودن دمای آب(۱۸ درجه سانتیگراد)، معادلات (۱۱) و (۱۲) با استفاده از دامنه گسترده ای از داده های حاصل از تجارب بدست آمده کالیبره می گردد (جدول۱).

 

جدول(۱) مقادیر نهایی پارامترهای مختلف در مدل بیوانرژتیک

پارامتر

تعریف

مقدار در مدل

m

توان سنتز

67/0

h

توان متابولیسم ساکن

1

ضریب مصرف غذا

98/0

k

ضریب متابولیسم ساکن

0.018+0.034 sech[0.01 W(t)] + 0.018 tanh[100-0.01 W(t)]

a

نسبت غذای جذب شده برای متابولیسم فعال

0.269+0.513 sech[0.141 W(t)] + 0.017 tanh[0.141 W(t)]

 

 

۲. مبانی محاسبات اقتصادی طرح

یک سیستم مداربسته ای که به خوبی طراحی شده باشد نسبت به سیستم های سنتی مزایای گسترده تری را دارا می باشد. در این سیستم های زمین و آب به صورت بسیار اقتصادی مورد استفاده قرار گرفته است. در این حالت راهبر کنترل بیشتری بر روی محیط پرورش ماهی داشته و می تواند در شرایط مشابه میزان ماهی بیشتری را از سیستم برداشت نماید. در این سیستم ها در هر زمان می توان عمل برداشت ماهی را انجام داد و همچنین مدیریت سیستم نظم بیشتری پیدا می نماید.

در سیستم های مداربسته تعیین اندازه صحیح واحدها از اهمیت بالایی برخوردار است. درصورتیکه ابعاد حوض ها غیر استاندارد طراحی شوند هزینه کل سیستم بالارفته و در نتیجه توجیح اقتصادی طرح مشکل می گردد. و از طرف دیگر درصورتیکه تجیهزات مورد استفاده ظرفیت پایین تری نسبت به حالت مورد نیاز داشته باشند راندمان عملکرد سیستم و در نتیجه میزان تولید بیومس سالانه کاهش می یابد.

طراحی سیستم های مداربسته باید بر اساس حداکثر میزان غذادهی روزانه به سیستم باشد. میزان غذای مورد نیاز نیز بر اساس ظرفیت حمل بیومس سیستم تعیین می گردد. به هر تقدیر سیستم باید به صورتی باشد که بیش از ۱ پوند ماهی در هر گالن تجمع نداشته باشد.

با تعیین میزان غذاو تراکم ماهی در سیستم در مرحله بعد دبی جریان مورد نیاز و در نهایت ابعاد و احجام سیستم تعیین می گردد. میزان آب ورودی به هر حوض باید به صورتی باشد که با راندمان مناسبی فضولات تولید شده در سیستم را جمع آوری و همچنین سبب توزیع یکنواخت اکسیژن در سیستم بگردند.

بواسطه آنکه تجهیزات بر اساس حداکثر میزان غذادهی طراحی می گردند در بعضی حالات راهبران سیستم ترجیح می دهند ماهی های انگشت قد را تا هنگامی که به اندازه بازاری می رسند در یک حوضچه نگهداری نمایند که کاری بسیار نادرست است.

اما در بیشتر سیستم های مداربسته از ظرفیت هر تانک حداکثر استفاده می گردد و بر اساس اندازه های ماهی محیط پرورش را تغییر می دهند. افزایش تعداد تانکها علاوه بر افزایش هزینه های مربوط به سرمایه گذاری اولیه سبب کاهش توزیع مناسب جریان به داخل حوضچه ها می گردد.

 

در مزارع پرورش ماهی مداربسته پیشرفته سه نوع حوض پرورش بکار گرفته می شود.

۱. تانک قرنطینه (Q)

۲. تانک نوزادگاه (N)

۳. تانک های پرورش

 

تانکهای قرنطینه و نوزادگاه نسبت به تانکهای پرورش آب ورودی مجزا دارند. ماهیهای ورودی به مزارع در ابتدا در تانکهای قرنطینه نگهداری می گردند و در ادامه وارد تانکهای نوزادگاه می گردند. بعد از ۳۵ روز ماهیها با یکی از تانک های پرورش انتقال داده می شوند و در آن محل ۱۴۰ روز نگهداری می گردند تا برداشت شوند. این ۱۴۰ روز به چهار ناحیه زمانی مجزای ۳۵ روزه تقسیم می گردد (G_۱، G_۲، G_۳ و G_۴). هر کدام از این چهار نوع حوض میزان غذا، اکسیژن محلول و میزان آب مختلفی نیاز دارند. این حوض ها دارای حداکثر میزان تراکم (حدود ۱۰۳ کیلوگرم در هر مترمکعب) است. هر ۳۵ روز یکبار عمل برداشت ماهی از حوض ها انجام می پذیرد؛ بدین معنی که در هر سال حدود ۴۳/۱۰ بار برداشت خواهیم داشت. محاسبات مربوط به توجیه اقتصادی طرح در چهار بخش ارائه می گردد.

۲-۱. تعیین هزینه سرمایه گذاری اولیه:

هزینه سرمایه گذاری اولیه شامل موارد ذیل می باشد:

*زمین خریداری شده

*سیستم تصفیه

*ساختمانها

*تجهیزات

*هزینه های ساخت و ساز

*و غیره

علاوه بر موارد فوق هزینه های استهلاک سالانه نیز ارائه شده است. در انتهای بخش مجموع هزینه ها ارائه شده است.

 

۲-۱-۱. سرمایه گذاری اولیه

این بخش شامل موارد ذیل می باشد:

-بخش تکثیر

-بخش پرورش

-سیستم تصفیه

-ساختمانهای آموزشی و تفریحی

-ساختمانهای پرسنلی

-زمین

-تاسیسات و تجهیزات

 

۲-۱-۲. هزینه استهلاک سالانه: در این بخش مقدار هزینه ای که باید سالانه به منظور تعویض یا اصلاح سیستم بکار گرفته شود منظور گردیده است.

 

۲-۱-۳.  نرخ بهره پول گرفته شده به منظور خریداری  و ذخیره سازی مواد : طی پروژه نیاز به خریداری مواد مختلفی می باشد. بصورت معمول ممکن است این پول از طرف خود شخص تامین گردد و یا انکه از طریق وام گرفته شده از طرف بانک باشد. در این حالت نیاز است تا بهره وام گرفته شده تعیین گردد.

 

۲-۱-۴. نرخ بهره پول گرفته شده به منظور ساخت سیستم پرورش و همچنین تامین تجهیزات : مانند مورد فوق در این حالت نیز می بایست نرخ بهره بانک مشخص گردد.

 

۲-۲. تعیین هزینه خرید مواد، قیمت فروش و پارامترهای سیستم

۲-۲-۱. هزینه های متغیر

هزینه های متغیر آنهایی است که مستقیماً مرتبط با تولید می باشد. این هزینه ها شامل هزینه های مربوط به خریداری موادی مانند اکسیژن، انرژی، بیکربنات، ماهیان انگشت قد، مواد شیمیایی و هزینه های کارگری می باشد.

۲-۲-۲. هزینه های ثابت

هزینه های ثابت آنهایی است که بدون در نظر تولید ماهی محاسبه می گردند. این هزینه ها شامل هزینه های مربوط به کرایه تانک های اکسیژن مایع، هزینه های بالاسری ساختمان ها و هزینه برق مورد نیاز می باشد.

 

۲-۲-۳. قیمت فروش

متوسط قیمت فروش، عبارت است از میانگین قیمت فروش هر کیلوگرم ماهی که در آن اندازه و وزن ماهی به صورت خودبخود محاسبه می گردد.

 

۲-۲-۴.پارامترهای سیستم

این پارامترها شامل پارامترهایی است که محاسبه برگشت هزینه ها بکار گرفته می شود.

این پارامترها عبارتند از:

-تولید بیومس سالانه (kg)

-متوسط وزن ماهی در هنگام برداشت (kg)

-تعداد واحد تولید – تعداد حوضچه های پرورش ماهی (عدد)

-زمان مورد نیاز برای هر تولید (روز)

-کیلووات برق مصرفی برای تولید هر کیلوگرم ماهی

-ولتاژ سیستم (ولت)

-نیروی کارگری مورد نیاز برای انتقال و صید (ساعت برای هر دوره)

 

۲-۳. تعیین پارامترهای بهره برداری به ازای هر واحد تولید

در این مرحله تعداد حوض هایی که دارای خصوصیات بهره برداری یکسانی هستند مانند میزان غذادهی و یا تامین اکسیژن از یکدیگر مجزا شده و مشخصات هر کدام اعم از احجام، میزان آب و … به تفکیک بیان می گردد.

این پارامترها عبارتند از:

-حجم آب (لیتر یا مترمکعب)

-اندازه ماهی در هنگام ذخیره سازی (گرم)

-اندازه ماهی در هنگام خروج از حوض یا هنگام صید (گرم)

-نرخ زنده ماندن – درصد زنده ماندن برای هر واحد تولید (درصد)

-هزینه غذا برای هر کیلوگرم ماهی در سیستم

-ضریب تبدیل بیومس

 

3. بحث و نتیجه گیری

با طراحی دقیق سیستم پرورش ماهی و همچنین تعیین دقیق واحدها و تاسیسات مورد نیاز می توان تا حد بالایی در تعیین هزینه های اقتصادی طرح موفق بود. از طرف دیگر در برآورد مالی می بایست توجه خاصی به هزینه های جاری سالانه اعم از هزینه های پرسنلی، خرید مواد شیمیایی و انرژی الکتریکی پرداخته شود. عدم توجه به هر کدام از پارامترهای اقتصادی طرح سبب برآورد اقتصادی طرح و تعیین پارامترهای نادرست از طرح می گردد. 

 

References:

Jeffrey M. Hinshaw, Lindsay E. Rogers and James E. Easley;Estimated Budgets for Trout Production Costs and Returns for Trout Farming in the South SRAC Publication No. 221; 1990.

 

Jeffrey M. Hinshaw; Trout Farming Carrying Capacity and Inventory Management SRAC Publication No. 222 ; 2000.