徐永健 申屠基康, 丁張妮

(1. 寧波大學海洋學院 應用海洋生物技術(shù)教育部重點實驗室 寧波 315211; 2. 寧波市海洋與漁業(yè)研究院 寧波 315010)

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)是一種重要的海洋經(jīng)濟動物, 隸屬甲殼綱、十足目、梭子蟹科、梭子蟹屬, 分布于中國、朝鮮、日本等海域, 是我國重要的漁業(yè)資源(喬振國等, 2012)。其肉肥鮮美, 是人們所喜愛的海產(chǎn)品。由于生活水平的提高, 對三疣梭子蟹有著大量需求, 養(yǎng)殖業(yè)得到了迅猛的發(fā)展, 但仍有一些問題有待于研究解決, 例如養(yǎng)殖成活率低、產(chǎn)量不穩(wěn)定等(喬振國等, 2012)。

當前, 國內(nèi)外對梭子蟹的研究主要涉及: 養(yǎng)殖方式(郝志凱等, 2011; 夏金樹等, 2012; 張國喜等,2012)、形態(tài)特征(高保全等, 2008)、生長發(fā)育(Romanoet al, 2006; 劉磊等, 2009; Cuiet al, 2012)、飼料營養(yǎng)(Wuet al, 2007; Juliana, 2009)、養(yǎng)殖條件(Bryarset al,2006; Stickleet al, 2007; 廖永巖等, 2008; 王沖等,2010; Liuet al, 2014)及病害防治(Wanet al, 2011; Muet al, 2012; Zhanget al, 2014)等。三疣梭子蟹生性好斗, 喜以大欺小, 以強欺弱, 互相殘殺, 從而導致大量幼蟹胸部附肢缺失, 甚至死亡或被同類捕食, 尤其是正在蛻皮的梭子蟹受攻擊的概率較大(丁天寶等,2009)。如何從養(yǎng)殖方法和技術(shù)上突破梭子蟹養(yǎng)殖過程中的自殘問題, 提高梭子蟹的養(yǎng)殖成活率, 業(yè)界也開展過一些嘗試, 如采用單個養(yǎng)殖方式(沈烈峰等,2013)、投放掩體(伊祥華, 2004)等。作者在這些經(jīng)驗的基礎(chǔ)上, 發(fā)展形成了梭子蟹單體筐養(yǎng)養(yǎng)殖技術(shù)(single-crab basket-culture, SCBC), 并開展了規(guī)模化生產(chǎn)試驗, 較大地提高了梭子蟹的成活率, 獲得了較好的經(jīng)濟效益(王春琳等, 2013)。但在生產(chǎn)中也發(fā)現(xiàn)了一些新的問題, 如梭子蟹生長緩慢、性腺發(fā)育延后,病害加劇等(與養(yǎng)殖戶交流)。

行為是生物對環(huán)境的綜合反映, 是動物福利(animal welfare)科學的主要評價指標(Ashley, 2007)。作者針對三疣梭子蟹單體筐養(yǎng)養(yǎng)殖系統(tǒng)開展了系列試驗, 從行為(尤其是攝食行為)角度探討其養(yǎng)殖條件,評估筐養(yǎng)養(yǎng)殖中各條件對梭子蟹攝食行為的脅迫,進而對其生長的影響, 對于了解三疣梭子蟹基本生物學特性, 以及更好地改進其養(yǎng)殖設(shè)施和養(yǎng)殖方法,提高養(yǎng)殖效益有指導意義。本文以兩種不同規(guī)格的三疣梭子蟹為試驗對象, 分析飼養(yǎng)的空間大小對其攝食特性及生長的影響, 探討筐養(yǎng)三疣梭子蟹的適宜養(yǎng)殖空間大小, 為改進養(yǎng)殖設(shè)施提供參考。

1 材料與方法

1.1 三疣梭子蟹的來源與暫養(yǎng)

實驗用兩種規(guī)格的三疣梭子蟹: 小規(guī)格蟹(以下稱幼蟹)體重為(0.89±0.14)g (mean±SD,n=325, 下同),殼長(23.39±1.31)mm, 殼寬(11.07±0.82)mm, 殼高(4.81±0.35)mm, 來自寧波象山東陳水產(chǎn)育苗場人工育苗的幼體并經(jīng)水泥池暫養(yǎng); 大規(guī)格蟹(以下稱成蟹)體重為(57.68±6.09)g (n=125), 殼長(9.99±0.34)cm,殼寬(5.01±0.20)cm, 殼高(2.63±0.11)cm, 來自象山鑫億養(yǎng)殖公司養(yǎng)殖場, 本批成蟹取自上述同批幼蟹經(jīng)池塘養(yǎng)殖長成的群體中。

試驗在寧波大學的水產(chǎn)養(yǎng)殖實驗基地開展。幼蟹試驗于2013年6月份進行, 成蟹試驗于同年9月份進行。試驗前兩種規(guī)格的梭子蟹均暫養(yǎng)于15m2、底鋪沙(底沙先經(jīng)高錳酸鉀消毒, 再用清水將其漂洗干凈晾干待用)的水泥池, 加海水至15cm, 海水鹽度(20±0.5),水溫(26±1)°C, 連續(xù)充氣。每日更換新鮮海水, 早晨9:00投喂食物(餌料為采購于市場的冰凍蝦仁)。適應4d后, 隨機選取四肢健全的健康梭子蟹進行試驗。

1.2 試驗設(shè)計與日常管理

試驗容器為聚乙烯塑料箱, 按要求用聚乙烯塑料隔板將其分隔成不同規(guī)格大小的飼養(yǎng)空間?？臻g大小分別為試驗梭子蟹的平均殼長1倍、1.5倍、2倍及3倍等四組空間(空間的長寬比均為2︰1)。在各空間內(nèi), 分別鋪5cm底沙和放15cm海水。每組設(shè)15個重復(其中5只用于酶活性分析, 10只用于生長統(tǒng)計分析), 隨機選取適宜的梭子蟹, 分別稱重后放入到各個試驗容器中。讓其適應24h后, 次日上午9:00投餌, 并開始試驗。之后的5天內(nèi), 每天上午清除殘餌, 并換50%海水后, 投喂新餌料。其它條件同暫養(yǎng)。

1.3 分析方法

試驗期間, 每天采集1只蟹(幼蟹取全蟹勻漿, 成蟹取內(nèi)臟團勻漿), 用于各項酶活性分析, 包括消化酶類(淀粉酶、蛋白酶、脂酶)和保護性酶類(超氧化歧化酶(SOD)、多酚氧化酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)), 分析酶活采用試驗盒測定(南京建成生物工程公司)。其余10只幼蟹與成蟹用于生長統(tǒng)計分析, 包括每天的攝食量(g)、蛻皮率(%)、成活率(%), 試驗結(jié)束時統(tǒng)計各處理的體重增長率(%)等。另外, 根據(jù)每只蟹每天的攝食量和其體重來計算各處理梭子蟹的單位體重的食物攝入量(food ration, g/gBW)。各處理中梭子蟹的行為特性采用SONY 2216E攝像機(SONY公司)進行拍攝, 通過反復觀察視頻來描述各個行為, 各行為分類見表1。

表1 梭子蟹行為分類描述Tab.1 Ethogram of P. trituberculatus activity patterns

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用單因素方差分析(ANOVA), 對各處理的攝食量、蛻皮率、死亡率及增重率等進行差異顯著性分析, 如果P>0.05為差異不顯著,P<0.05則為差異顯著,P<0.01則為差異極顯著。對各處理中的梭子蟹的行為特性及差異采用Dunn檢驗比較分析(徐永健等,2011)。

2 結(jié)果

2.1 飼養(yǎng)空間大小對攝食行為的影響

飼養(yǎng)空間大小對幼蟹行為的影響顯著(表2)。1倍空間下, 幼蟹靜息沙面(Rs), 攝食時蟹體與沙面呈90°(步足靠于隔板上); 24h內(nèi), 有1—2次啃食或抱食(Ff或Fb)的攝食動作, 每次約30min, 總進食時間為(31.2±6.89)min。1.5倍空間, 幼蟹挖洞潛沙休息(Rh);攝食時蟹體與沙面呈30—45°, 少數(shù)趴于沙面進食。有外出游動(As)動作; 每天有2—3次攝食, 每次30—40min, 總進食時間(72.4±15.44)min。在攝食次數(shù)(P<0.05)與進食時間(P<0.01)上與1倍處理有明顯差異。2倍與3倍空間, 幼蟹也潛沙休息(Rh), 將顎足、步足、大螯藏于沙中, 露出約1/3頭胸甲與沙面呈30—45°或只露出眼睛和觸角。該兩處理間攝食行為無差異(Q≤3.36,P>0.05), 但兩者與其它處理間在攝食行為(Q≥4.67,P<0.01)、攝食次數(shù)(P<0.05)及總進食時間(P<0.05)上有明顯差異。此外, 該兩處理中的幼蟹還展示了另外一個行為, 一天內(nèi)多次(>4次)從潛藏處出來, 四處爬行或游動, 這是領(lǐng)域行為。

飼養(yǎng)空間大小對成蟹的行為也有影響(表2)。1倍空間下, 靜息沙面(Rs), 少數(shù)潛沙休息(Rh)。進食時,與幼蟹不同, 不倚靠隔板, 而是將食物置于身下(身體與沙面約呈30—45°)進食。24h內(nèi), 攝食2—4次,每次15—30min (24.2±3.93), 總進食時間為(67.5±10.85)min。其余三個空間下, 成蟹的行為表現(xiàn)相似,且與幼蟹無差異。

表2 各處理間的行為特性比較Tab.2 Comparison in feeding behavior among different treatments

2.2 飼養(yǎng)空間大小對攝食量的影響

飼養(yǎng)空間大小對幼蟹攝食量的影響(圖1a)。1倍空間中, 幼蟹前四天攝食量逐日遞減, 平均攝食量為(0.0835±0.0269)g/gBW, 至第5天全部死亡。1.5倍、2倍、3倍空間中, 幼蟹5天的平均攝食量分別為(0.1367±0.0082)g/gBW、(0.1830±0.0105)g/gBW、(0.2014±0.0114)g/gBW。后兩個處理間差異不顯著(P>0.05),與1倍及1.5倍處理間差異極顯著(P<0.01)。而1倍與1.5倍間也差異顯著(P<0.05)。

試驗的各處理中的成蟹均能正常攝食(圖1b)。平均攝食量分別為: 1倍, (0.1514±0.0082)g/gBW; 1.5倍,(0.1552±0.0205)g/gBW; 2倍, (0.2520±0.0245)g/gBW;3倍, (0.2592±0.0187)g/gBW。經(jīng)分析, 1倍與1.5倍、2倍與3倍間差異都不顯著(P>0.05), 前后兩組間差異極顯著(P<0.01)。

2.3 對梭子蟹蛻皮與成活率的影響

圖1 不同規(guī)格飼養(yǎng)空間對幼蟹(a)和成蟹(b)日平均攝食量的影響Fig.1 The food rations of juvenile (a) and adult (b) crabs in different treatments

飼養(yǎng)空間大小對幼蟹的蛻皮及成活率都有很大的影響(圖2)。1倍空間中, 至第5天全部死亡; 1.5倍中有3只死亡, 2倍與3倍中無死亡發(fā)生。而蛻皮情況, 1倍空間中有1只, 蛻皮后沒有硬化就死亡, 1.5倍中有6只、2倍與3倍中各有9只與10只蛻皮。從4個處理看, 2倍與3倍處理中幼蟹的體重增長最快, 其中3倍空間體重增長為0.812±0.135 g, 增長率為86.5%—97.2%, 與2倍處理間差異不顯著(P>0.05);但大大高于其它兩處理組(P<0.01) (圖2)。餌料系數(shù)(FCR)在處理中分別為: 1.5倍、11.75±3.68; 2倍、1.46±0.12; 3倍、1.31±0.11。后兩者間差異不顯著(P>0.05),與1.5倍間差異極顯著(P<0.01)。

試驗期間, 成蟹沒有蛻皮發(fā)生; 體重的增長也不很明顯, 但飼養(yǎng)空間大小對成活率還是有一定影響。1倍空間中, 試驗第2天死亡1只、第3天又1只, 整個試驗共死亡3只; 1.5倍與2倍都各死亡1只, 分別于第3天與第4天; 只有3倍空間中沒有死亡。

2.4 飼養(yǎng)空間大小對梭子蟹酶活影響

圖2 各處理的幼蟹蛻皮率、死亡率及體重增長率Fig.2 The rates of molting, mortality, and body weight gain in different treatments

飼養(yǎng)空間大小對不同規(guī)格梭子蟹的酶活影響見圖3, 圖中柱狀顯示值為每個處理中5天酶活測定的平均值?？傮w上, 三種保護性酶類(SOD, POD, CAT)在兩種規(guī)格蟹體中的變化趨勢相似, 都隨空間的增大而活性下降, 而消化酶類(淀粉酶、蛋白酶、脂酶)則相反, 隨空間變大而活性增加。此外, 在幼蟹組中,2倍與3倍空間的各種酶類的活性差異不大(P>0.05),而與1.5倍及1倍處理差異顯著(P<0.05); 但對于成蟹,1.5倍空間中保護性酶的活性已下降, 并與2倍與3倍空間相似(P>0.05), 而顯著差異于1倍處理(P<0.05); 但消化酶類活性卻依然較低, 差異于2倍與3倍空間處理(P<0.05)。

3 討論

3.1 飼養(yǎng)空間對攝食量與攝食行為的影響

在與體長等長的空間中, 三疣梭子蟹幼蟹的攝食活動與行為發(fā)生較大的改變, 主要以靜息為主活動不活躍、反應不敏感, 而攝食時由于空間太小, 步足靠在側(cè)板上、身體與沙面呈90°進食, 這種脅迫的狀態(tài), 造成了攝食次數(shù)減少, 進而影響到進食量; 此外, 對外界刺激反應遲鈍, 活力差, 在試驗過程中相繼死亡, 第5天時全部死亡。這一空間中, 成蟹的表現(xiàn)也較不正常, 試驗期間有30%的死亡率。這些脅迫都可以從保護性酶類的活性得以證實, SOD、POD、CAT等保護酶類活性強、變化大, 表明環(huán)境脅迫強(廖永巖等, 2008; Dinget al, 2010); 而消化酶類的活性低也反映了梭子蟹的食欲不強(Chang, 1995)。隨著飼養(yǎng)空間的擴大, 相對的保護性酶類的活性下降, 而消化酶類的活性上升, 反映出梭子蟹的攝食反應增強,表現(xiàn)為攝食行為的正?；? 導致梭子蟹攝食量增加。而相應的死亡率下降, 反應敏感, 幼蟹有了蛻皮和增重等生長特征。具體表現(xiàn)為隨著飼養(yǎng)空間增大攝食量增加, 生長加快。綜合分析, 梭子蟹的單體筐養(yǎng)的飼養(yǎng)空間建議在2倍以上體長空間較好。由于幼蟹生長要頻繁蛻殼, 顯然頻繁更換養(yǎng)殖場所會很麻煩, 因此,作者認為可根據(jù)養(yǎng)殖生產(chǎn)要求, 以養(yǎng)成蟹(目標產(chǎn)物)的體長來設(shè)計飼養(yǎng)筐, 養(yǎng)成過程不用頻繁更換。

3.2 攝食與生長的關(guān)系

三疣梭子蟹的生長是一個復雜的過程, 認為是不連續(xù)的生長(高保全等, 2008; 劉磊等, 2009)。其蛻皮成功一次, 就快速生長一次, 如本試驗大空間中的幼蟹, 5d內(nèi)所有幼蟹均蛻皮一次, 體重增長了86.5%—97.2%。蛻皮(蛻殼)是一個復雜的生理過程, 且需要消耗大量的能量, 但新皮合成及維持代謝通過利用貯存物質(zhì)及舊殼的再吸收才能完成(Romanoet al,2006; Stickleet al, 2007; 王沖等, 2010)。因此, 三疣梭子蟹需要在蛻皮間期增加攝食量, 儲存足夠的營養(yǎng)物質(zhì), 從而滿足其蛻皮生長的需要(Stickleet al,2007; Cuiet al, 2012)。在小空間中, 脅迫造成幼蟹攝食行為發(fā)生變化, 進而影響到攝食, 一天內(nèi)的攝食次數(shù)及總攝食時間都縮短(表2), 造成攝食量大大縮減。此外, 脅迫還導致幼蟹將提供更多的能量來抵抗脅迫造成的生理影響(Bryarset al, 2006; Stickleet al,2007)。攝入食物僅能(甚至不足)維持自身活動及抗逆消耗, 不足以儲備足夠物質(zhì)與能量滿足其蛻皮及生長所需, 生理功能異常致使其沒有物質(zhì)和能量來進行蛻皮與生長。本試驗結(jié)果表明攝食量(攝食行為)與蛻皮率(生長速率)有密切關(guān)系。

3.3 攝食行為研究對養(yǎng)殖方式和養(yǎng)殖技術(shù)的影響

本試驗結(jié)果表明: 攝食行為正常時, 三疣梭子蟹的反應敏感、生長正常(蛻皮與增重); 而攝食行為異常時, 會導致梭子蟹不生長而死亡。因此, 在三疣梭子蟹的養(yǎng)殖過程中, 滿足其適宜的生長條件, 維持其正常的行為特性, 可促進快速生長(Romanoet al,2006; 廖永巖等, 2008)。這就需要不斷改進三疣梭子蟹的養(yǎng)殖設(shè)施和條件, 提高養(yǎng)殖方法和技術(shù)。而對其適宜生長條件的了解與掌握, 可通過對梭子蟹的日常行為(如攝食行為)方式的觀察與分析, 并在此基礎(chǔ)上不斷地改進養(yǎng)殖方式和逐步提高養(yǎng)殖技術(shù)而達到。這就是動物福利(animal welfare)科學, 在國內(nèi)還處于研究和執(zhí)行的起步階段, 動物福利問題是需要引起重視的新問題(Ashley, 2007), 可以從行為角度出發(fā),探討維持動物正常行為的生長條件, 減少影響生長的脅迫。

丁天寶, 劉振華, 2009. 影響梭子蟹池塘養(yǎng)殖成活率的因素及應對措施. 河北漁業(yè), 8: 21—22

王 沖, 姜令緒, 王仁杰等, 2010. 鹽度驟變和漸變對三疣梭子蟹幼蟹發(fā)育和攝食的影響. 水產(chǎn)科學, (29): 510—514

王春琳, 母昌考, 李榮華等, 2013. 三疣梭子蟹單體筐養(yǎng)高產(chǎn)高效生產(chǎn)技術(shù). 中國水產(chǎn), 1: 72—76

喬振國, 王春琳, 房文紅等, 2012. 海水蟹類安全生產(chǎn)技術(shù)指南. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 152—153

伊祥華, 2004. 關(guān)于三疣梭子蟹養(yǎng)殖的幾點思考. 中國水產(chǎn), 6:61—63

劉 磊, 李 健, 高保全等, 2009. 三疣梭子蟹不同日齡生長性狀相關(guān)性及其對體重的影響. 水產(chǎn)學報, 33(6): 9764—971

張國喜, 費忠智, 殷秋所等, 2012. 蟹池套養(yǎng)小龍蝦高效生態(tài)養(yǎng)殖對比試驗. 水產(chǎn)養(yǎng)殖, 6: 10—12

郝志凱, 郭建軍, 孔祥青, 2011. 日照沿海蝦蟹生態(tài)混養(yǎng)試驗.河北漁業(yè), (6): 30—31

夏金樹, 周慶華, 倪紅軍等, 2012. 日本對蝦、三疣梭子蟹混養(yǎng)存在的問題與對策. 河北漁業(yè), (4): 19—20

徐永健, 戴廣譜, 陸慧賢, 2011. 大海馬晝夜活動節(jié)律與纏繞物偏好的觀察. 寧波大學學報(理工版), 24(1): 1—4

高保全, 劉 萍, 李 健等, 2008. 三疣梭子蟹形態(tài)性狀對體重影響的分析. 海洋水產(chǎn)研究, 29(1): 44—50

廖永巖, 肖展鵬, 袁耀陽, 2008. 三疣梭子蟹幼體和幼蟹的溫度適應性. 水生生物學報, 32(4): 535—541

Ashley P J, 2007. Fish welfare: current issues in aquaculture.Applied Animal Behavior Science, 104(3): 199—235

Bryars S R, Havenhand J N, 2006. Effects of constant and varying temperatures on the development of blue swimmer crab (Portunus pelagicus) larvae: Laboratory observations and field predictions for temperate coastal waters. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 329(2): 218—229

Chang E S, 1995. Physiological and biochemical changes during the molt cycle in decapod crustaceans: An overview. J Exp Mar Biol Ecol, 193(1—2): 1—14

Cui Z, Song C, Liu Yet al, 2012. Crustins from eyestalk cDNA library of swimming crabPortunus trituberculatus: molecular characterization, genomic organization and expression analysis. Fish Shellfish Immunol, 33(4): 937—945

Ding X, He Z, Qiu X, 2010. A study on digestive enzyme activities and their effects by compound feed during different growth stages ofPortunus trituberculatus. Chinese Journal of Animal Nutrition, 22(2): 492—497

Juliana C B, 2009. Appropriate food type, feeding schedule andArtemiadensity for the zoea larvae of the mud crabScylla tranquebarica(Crustacea: Decapoda: Portunidae). Aquaculture, 288: 190—198

Liu Y, Shi G, Cui Z, 2014. PtSerpin from the swimming crabPortunus trituberculatus, a putative regulator of prophenoloxidase activation with antibacterial activity. Fish Shellfish Immunol, 35(1): 167—173

Mu C K, Liu S, Song Wet al, 2012. Enhanced resistance ofPortunus trituberculatustoVibrio alginolyticusby selective breeding. Chinese Journal of Oceanology and Limnology,30(4): 638—643

Romano N, Zeng C S, 2006. The effects of salinity on the survival growth and haemolymph osmolality of early juvenile blue swimmer crabs,Portunus pelagicus.Aquaculture, 260: 151—162

Stickle W B, Wyler H J, Dietz T H, 2007. Effects of salinity on the juvenile crab physiology and agonistic interactions between two species of blue crabs,Callinectes sapidusandC. similesfrom coastal Louisiana. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 352: 361—370

Wan X H, Shen H, Wang L Bet al, 2011. Isolation and characterization ofVibrio metschnikoviicausing infection in farmedPortunus trituberculatusin China. Aquaculture International, 19(2): 351—359

Wu X G, Cheng Y X, Sui L Y, 2007. Effect of dietary supplementation of phospholipids and highly unsaturated fatty acids on reproductive performance and offspring quality of Chinese mitten crab,Eriocheir sinensis, female broodstock. Aquaculture, 273: 602—613

Zhang X J, Bai X S, Yan B Let al, 2014.Vibrio harveyias a causative agent of mass mortalities of megalopa in the seed production of swimming crabPortunus trituberculatus.Aquaculture International, 22(2): 661—672