譚　建， 羅　坤， 欒　生， 曹寶祥， 郭兆加， 許圣鈺， 孔　杰**

(1.中國海洋大學海洋生命學院，山東 青島266003；

2.中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所農(nóng)業(yè)部海洋漁業(yè)資源可持續(xù)利用重點開放實驗室，山東 青島266071；

3.青島海壬水產(chǎn)種業(yè)科技有限公司，山東 青島266237)

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循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)在凡納濱對蝦種蝦養(yǎng)殖中的應用效果初探*

譚建1,2， 羅坤2， 欒生2， 曹寶祥2， 郭兆加3， 許圣鈺3， 孔杰2**

(1.中國海洋大學海洋生命學院，山東 青島266003；

2.中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所農(nóng)業(yè)部海洋漁業(yè)資源可持續(xù)利用重點開放實驗室，山東 青島266071；

3.青島海壬水產(chǎn)種業(yè)科技有限公司，山東 青島266237)

摘要:循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)在凡納濱對蝦種蝦養(yǎng)殖中應用較少，本研究應用循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)養(yǎng)殖凡納濱對蝦種蝦，設定4個不同的養(yǎng)殖密度(30、40、50、65尾/m2)，初始體重：(0.102±0.008)g，研究凡納濱對蝦種蝦在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的生長情況。養(yǎng)殖期間定時對對蝦體重和水體指標(氨氮、亞硝酸氮、pH、水溫、微生物)進行分析測定。通過對各項數(shù)據(jù)分析表明：低密度組(30、40、50尾/m2)凡納濱對蝦體重增長較快，各組特定生長率分別為(3.83±0.03)%、(3.87±0.01)%、(3.81±0.03)%，絕對增重率分別為(0.201±0.009)、(0.214±0.004)、(0.194±0.009)g/d，但均無顯著性差異(P>0.05)；高密度組(65尾/m2)的凡納濱對蝦體重增長較慢，特定生長率和絕對增重率分別為(3.41±0.02)%和(0.107±0.004)g/d，該結果與低密度組間存在顯著性差異(P<0.05)。低密度組中凡納濱對蝦養(yǎng)殖水體的水質指標要優(yōu)于高密度組，4個密度組中氨氮、亞硝酸氮、綠菌均維持在安全濃度范圍內(nèi)，僅僅黃菌數(shù)量略高。綜合分析，采用該養(yǎng)殖系統(tǒng)養(yǎng)殖凡納濱對蝦的最優(yōu)密度為50尾/m2。因此，本研究可為循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)養(yǎng)殖凡納濱對蝦種蝦提供參考。

關鍵詞：凡納濱對蝦；循環(huán)水養(yǎng)殖；養(yǎng)殖密度；生長；水質指標

引用格式：譚建， 羅坤， 欒生， 等. 循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)在凡納濱對蝦種蝦養(yǎng)殖中的應用效果初探[J]. 中國海洋大學學報(自然科學版), 2016, 46(4): 63-70.

TAN Jian, LUO Kun, LUAN Sheng, et al. Preliminary application of the recirculating aquaculture system inLitopenaeusvannameibreeding [J]. Periodical of Ocean University of China, 2016, 46(4): 63-70.

凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei) 又稱南美白對蝦，原產(chǎn)于南美洲太平洋赤道附近[1]。中國于1988年將其引進到國內(nèi)，育苗技術于1992年獲得初步成功[2]，1998年實現(xiàn)了人工誘導親蝦自然交配產(chǎn)卵技術，2001年以后，凡納濱對蝦養(yǎng)殖規(guī)模及總量逐年增多[3]，至2013年，凡納濱對蝦養(yǎng)殖總量達142萬t，已經(jīng)占到中國對蝦養(yǎng)殖總量的80%以上[4]。目前，由于凡納濱對蝦優(yōu)良種蝦主要依賴國外進口，但進口量僅占中國種蝦需求量的10%左右，而中國雖有選育成功的良種，但還未實現(xiàn)種蝦的規(guī)模化培育，市場占有率較低，這些成為制約中國凡納濱對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的不利因素。因此，結合中國現(xiàn)存的凡納濱對蝦良種，建立一種可控化、規(guī)?；N蝦養(yǎng)殖模式成為亟待解決的問題。

近年來，循環(huán)水養(yǎng)殖模式逐漸在水產(chǎn)動物養(yǎng)殖生產(chǎn)中得到應用。循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)(Recirculating Aquaculture Systems, RAS)目前在歐洲、美洲等一些國家應用較為廣泛，基本可以達到“零換水”的要求，具有穩(wěn)定性好、生物安全性高等優(yōu)點。目前，在國外廣泛應用的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)主要有3種，分別是：基于微藻的循環(huán)水對蝦養(yǎng)殖系統(tǒng)[5-6]、環(huán)道式養(yǎng)蝦系統(tǒng)[7-8]和佛羅里達三階段養(yǎng)蝦系統(tǒng)[ 9]。Davidson等[10]研究了在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中低水流交換對虹鱒(Oncorhynchusmykiss)生長狀態(tài)的影響，研究發(fā)現(xiàn), 在低水流交換條件下, 虹鱒出現(xiàn)側游行為加重，游速加快的表現(xiàn)；Drengstig 等[11]采用循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)養(yǎng)殖歐洲龍蝦(HomarusgammarusL.)，這套循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)加入了可移動生物濾床，可用來凈化水質, 適用于龍蝦暫養(yǎng)及大規(guī)模生產(chǎn)幼苗。但是，中國對于循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)研究還處于初級階段[12]。

過去，中國主要采用高密度養(yǎng)殖模式，在養(yǎng)殖過程中需要大量換水，水資源浪費嚴重，換水產(chǎn)生的殘餌、糞便又可導致環(huán)境污染加劇，并可進一步增加引起疫病的風險[13-14]。因而，過去的養(yǎng)殖模式嚴重制約了凡納濱對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[15-18]。本研究所用循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)是經(jīng)過設計的海水流動系統(tǒng)，海水在養(yǎng)殖池及生物凈化池中循環(huán)流動，將水體中的餌料、糞便及水體中有害微生物、細菌等隨著海水的流動送達排污口或過濾池內(nèi)，從而通過排污或者過濾而排除污物及有害菌，而對于有益菌則可在生物凈化池中培養(yǎng)富集，之后隨著循環(huán)水流回對蝦養(yǎng)殖池。生物凈化池內(nèi)放置生物毛刷，生物凈化池前半部分保持不充氣從而營造厭氧環(huán)境，因此大量的厭氧菌在此富集，厭氧菌對氨氮有較好的代謝作用，因此，循環(huán)水流經(jīng)此處時海水中氨氮濃度會大幅下降，氨氮轉化為亞硝酸鹽，并進一步轉化為對對蝦無害的硝酸鹽；最后流經(jīng)生物凈化池中的增氧池，從而營造好氧環(huán)境，因此在前2個單元中厭氧菌很難在此存活。經(jīng)過循環(huán)后可徹底除去有害微生物，并可達到水質凈化目的，從而達到凡納濱對蝦生長適宜水質，通過循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)可達到零換水、零污染的養(yǎng)殖效果[19-20]。因此，循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)與傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式相比具有節(jié)約養(yǎng)殖用水、養(yǎng)殖效果好、可高密養(yǎng)殖等優(yōu)點，符合建設節(jié)約型社會的要求。

本研究利用自行設計的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，對凡納濱對蝦種蝦進行養(yǎng)殖，通過設計不同養(yǎng)殖密度[21]，探索該循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)最佳承載能力，以探索循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)對凡納濱對蝦種蝦養(yǎng)殖的影響。并可獲得不同密度下凡納濱對蝦生長規(guī)律及水質指標等變化，最終實現(xiàn)凡納濱對蝦在該系統(tǒng)中養(yǎng)殖時間的可控性及種蝦規(guī)格的可控性。

1材料與方法

1.1 實驗材料

黃菌、綠菌的培養(yǎng)使用弧菌顯色培養(yǎng)基TCBS(硫代硫酸鈉枸櫞酸膽鹽蔗糖瓊脂，分析純，北京陸橋技術有限責任公司)，主要成分為酵母粉5.0 g，硫代硫酸鈉10.0 g，蛋白胨10.0 g，枸櫞酸鈉10.0 g，牛膽粉5.0 g，蔗糖20.0 g，膽酸鈉3.0 g，氯化鈉10.0 g，檸檬酸鐵1.0 g，百里酚蘭0.04 g，瓊脂15.0 g，pH=8.6±0.1。使用時稱取89 g，煮沸溶解于1 000 mL蒸餾水中，冷至60 ℃時，傾入無菌平皿，無須高壓滅菌。

凡納濱對蝦仔蝦來自中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所遺傳育種中心自行繁育的凡納濱對蝦苗種，平均體重(0.102±0.008) g。實驗用水鹽度28～30，實驗水溫范圍為17～30 ℃。

1.2 養(yǎng)殖系統(tǒng)組成

實驗在海南海壬水產(chǎn)種業(yè)科技有限公司進行，循環(huán)水系統(tǒng)由養(yǎng)殖池及生物凈化池組成。養(yǎng)殖池面積為100 m2，池內(nèi)設置4組旋水擋板，充氣后可保持水體旋動，池中心設置鍋型排污口。生物凈化池面積10 m2，由3個功能單元組成，包括過濾池、增氧池和生物毛刷池。

1.3 實驗方法及養(yǎng)殖管理

黃菌、綠菌計數(shù)按照《海洋調查規(guī)范》[22]中的平板涂布法(PC法)進行細菌培養(yǎng)及菌落計數(shù)，取所采水樣及上清液各1mL，用滅菌海水對其進行10倍梯度稀釋，得到不同濃度梯度的菌液后各取100 μL涂布平板，每個濃度梯度的菌液涂布3個平板，然后在恒溫培養(yǎng)箱中于(29±1)℃下培養(yǎng)1d，最后進行平板菌落計數(shù)。

實驗設置4個密度組： 30、40、50、65 尾/m2，每個密度各設置重復組2個。2013年7月30日開始實驗，2014年1月18日結束實驗，養(yǎng)殖時程162 d。每天測量養(yǎng)殖水溫、pH、氨氮濃度(水楊酸分光光度法)、亞硝酸氮濃度(苯磺酸-甲萘胺分光光度法)、黃菌和綠菌數(shù)量(TCBS瓊脂培養(yǎng)基平板涂布計數(shù)法)。每10 d抽測對蝦體重數(shù)據(jù)，每個密度組抽測50 尾個體。養(yǎng)殖期間每天投喂三餐人工配合飼料，日投喂量按對蝦體重5%左右投喂。養(yǎng)殖期間不換水，每7天排污一次，并補充適量海水。

1.4 數(shù)據(jù)處理

特定生長率SGR[23-24](%)= (ln 終末對蝦體質量-ln 初始對蝦體質量) /養(yǎng)殖時間×100%,絕對增重率AGR(g/d)= (終末對蝦體質量-初始對蝦體質量)/養(yǎng)殖時間。

應用SPSS 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析(ANOVA) 和LSD 法多重比較，以P<0.05作為差異顯著水平。

2結果與分析

2.1 不同養(yǎng)殖密度下凡納濱對蝦收獲體重變化

4個由低到高養(yǎng)殖密度經(jīng)過162d循環(huán)水養(yǎng)殖后，各組平均體重分別為：(30±1.4)、(32±0.7)、(29±1.4)、(16±0.6) g(見表1)。由表1可知，隨著凡納濱對蝦養(yǎng)殖密度的增大，在相同養(yǎng)殖時間內(nèi)，凡納濱對蝦收獲體重依次降低，單因素方差分析和多重比較表明，65尾/m2密度組與其它密度組收獲體重差異顯著(P<0.05)，其它3組密度組間收獲體重差異不顯著(P>0.05)。圖1為不同密度組下凡納濱對蝦每10 d體重變化趨勢，可以看出，從養(yǎng)殖初期階段開始，凡納濱對蝦的體重就已經(jīng)出現(xiàn)了明顯分化，低密度組(30、40和 50 尾/m2)比高密度組(65 尾/m2)體重增長快。

通過表1可以看出，特定生長率及絕對增重率均隨著密度增大呈下降趨勢，二者變化趨勢基本一致。各密度組特定生長率分別為(3.83±0.03)、(3.87±0.01)、(3.81±0.03)、(3.41±0.02)%，絕對增重率分別為(0.201±0.009)、(0.214±0.004)、(0.194±0.009)、(0.107±0.004) g/d。其中，30、40、50 尾/m2這3個低密度組間特定生長率及絕對增重率間均無顯著性差異(P>0.05)，但與65尾/m2這一密度組之間差異顯著(P<0.05)。

表1　不同密度下的凡納濱對蝦的收獲體重、

注：1：30 尾/m2，2：40 尾/m2，3：50 尾/m2，4：65 尾/m2(以下圖表同)；a, b表示不同表示存在顯著差異(P<0.05)。Note: 1 represent 30 shrimps·m-2, 2 represent 40 shrimps·m-2, 3 represent 50 shrimps·m-2, 4 represent 65 shrimps·m-2(the same in later)；a, bindicated the statistical significant difference between different densities group.

圖1　不同密度組下的凡納濱對蝦每10天體重變化趨勢

2.2 凡納濱對蝦循環(huán)水養(yǎng)殖水質指標變化

2.2.1 循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中氨氮含量變化各密度組在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中氨氮濃度變化見圖2，從7月30日實驗開始至12月31日，各密度組氨氮濃度基本上在安全濃度內(nèi)，從12月31日—1月14日，各密度組氨氮濃度最大值均出現(xiàn)，4個由高到低密度組氨氮濃度最大值分別達到2.30、0.775、1.405、1.34 mg/L，分析原因可能是這一時期自然水溫較低(見圖3)，致使生物凈化池內(nèi)分解氨氮的有益菌繁殖力降低造成的。由表2可知，4個密度組氨氮濃度平均值分別為(0.233±0.060)、(0.204±0.120)、(0.193±0.025)、(0.594±0.294)mg/L。

圖2　循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的氨氮濃度變化

氨氮濃度①1234最小值②00.0100.06最大值③1.341.4050.7752.30平均值④0.2330.2040.1930.594標準差⑤0.0600.1200.0250.294

Note:①Density of ammonia nitrogen；②Minimum/mg·L-1；③Maximal/mg·L-1；④Average/mg·L-1；⑤Standard deviation

圖3　循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中水溫變化

2.2.2 循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中亞硝酸氮含量變化各密度組在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中亞硝酸氮濃度見圖4，亞硝酸氮在養(yǎng)殖初期均經(jīng)歷了緩慢升高的變化，至養(yǎng)殖中期時各密度組亞硝酸氮濃度達到峰值，如：30 尾/m2密度組亞硝酸氮的最小檢出值為0.01 mg/L，12月8日時最高達到了1.15 mg/L，之后亞硝酸氮開始緩慢降低，其他密度組均出現(xiàn)類似變化。亞硝酸氮濃度從低到高再變低趨勢，可能跟生物凈化池內(nèi)分解亞硝酸氮的有益菌群形成速度有關，菌群形成后亞硝酸氮濃度逐漸下降直至穩(wěn)定。

在養(yǎng)殖期間4個密度組亞硝酸氮濃度平均值見表3，分別為(0.908±0.134)、(0.668±0.173)、(0.700±0.134)、(1.205±0.871) mg/L，65 尾/m2這一密度組亞硝酸氮濃度平均值顯著高于其他低密度組(P<0.05)。

圖4　循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的亞硝酸氮濃度變化

亞硝酸氮濃度①1234最小值②000.030最大值③2.051.821.4253.205平均值④0.9080.6680.7001.205標準差⑤0.1340.1730.1340.871

Note:①Density of nitrite nitrogen；②Minimum/mg·L-1；③Maximal/mg·L-1；④Average/mg·L-1；⑤Standard Deviation

2.2.3 循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中pH變化該養(yǎng)殖系統(tǒng)水體pH在7.40～8.22之間變化，均在正常變化范圍內(nèi)(見圖5)，養(yǎng)殖初期pH>8.0，隨著養(yǎng)殖周期的延長，pH呈逐漸降低趨勢，可能是因為在養(yǎng)殖后期殘留的餌料、糞便在微生物分解作用下產(chǎn)生大量有機酸，同時凡納濱對蝦呼吸作用更加旺盛，造成pH降低，養(yǎng)殖后期穩(wěn)定在7.5左右。pH與水中氨氮含量及毒性關系密切，如果pH過高，則會造成氨氮含量升高，對凡納濱對蝦造成毒害。通過數(shù)據(jù)分析可知，該循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)能使各密度組pH穩(wěn)定在一個合理水平，適宜凡納濱對蝦生長需要。

2.3 凡納濱對蝦養(yǎng)殖水體中微生物數(shù)量變化

弧菌是除病毒外對凡納濱對蝦養(yǎng)殖危害最大的病原，其種類眾多。但致病力強的弧菌種類有限，如副溶血弧菌、創(chuàng)傷弧菌、擬態(tài)弧菌、梅氏弧菌等，其在TCBS培養(yǎng)基上大多呈現(xiàn)綠色(本文將這一類弧菌稱之為綠菌)，這類弧菌在海水中濃度較低，但達到一定濃度時會造成嚴重危害；還有一些弧菌廣泛存在于海水中，如霍亂弧菌、溶藻弧菌等，其在TCBS培養(yǎng)基上大多呈現(xiàn)黃色[25](本文將這一類弧菌稱之為黃菌)。

圖5　循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的pH變化

本循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中各密度組黃菌數(shù)量變化見圖6，從圖6可以看出，高密度組養(yǎng)殖水體中黃菌數(shù)量總體高于低密度組，且各密度組中黃菌數(shù)量呈波動變化，至養(yǎng)殖后期維持在相對較低水平，由表4可知，各密度組在養(yǎng)殖期間黃菌數(shù)量的平均值分別為(1.03±0.71)×104、(1.11±0.75)×104、(1.20±0.86)×104、(1.98±1.25)×104CFU/mL。

各密度組養(yǎng)殖水體中綠菌數(shù)量變化情況見圖7，高密度組養(yǎng)殖水體中綠菌數(shù)量也總體高于低密度組。由圖6可知，隨著養(yǎng)殖周期延長，至養(yǎng)殖中期時綠菌數(shù)量相對較多，但是，至養(yǎng)殖后期時水體中綠菌數(shù)量降低。由表5可知，各密度組在養(yǎng)殖期間綠菌數(shù)量平均值分別為(113±131)、(231±234)、(263±249)、(463±257) CFU/mL，最大值均未超過1000CFU/mL。

圖6　循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的黃菌數(shù)量變化

黃菌數(shù)量①1234最小值②0000最大值③2.10×1042.26×1042.70×1044.16×104平均值④1.03×1041.11×1041.20×1041.98×104標準差⑤0.71×1040.75×1040.86×1041.25×104

Note:①Number of “yellow” vibrion;②Minimum/CFU·mL-1;③Maximal/CFU·mL-1;④Average/CFU·mL-1;⑤Standard Deviation

圖7　循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的綠菌數(shù)量變化

黃菌數(shù)量①1234最小值②0000最大值③350650600750平均值④113231263463標準差⑤131234249257

Note:①Number of “green” vibrion；②Minimum/CFU·mL-1；③Maximal/CFU·mL-1；④Average/CFU·mL-1；⑤Standard deviation

3討論

3.1 不同養(yǎng)殖密度對凡納濱對蝦生長的影響

各密度組中凡納濱對蝦平均體重范圍為(16±0.6)～(32±0.7) g，低密度組特定生長率及絕對增重率均優(yōu)于高密度組，說明密度對凡納濱對蝦體重及生長速度影響較大。經(jīng)過162 d的循環(huán)水養(yǎng)殖，低密度組最低體重達到(29±1.4) g，已經(jīng)達到種蝦養(yǎng)殖標準(25 g)[26]。由此可知，采用本循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)時，養(yǎng)殖密度在50 尾/m2，凡納濱對蝦收獲體重較為理想且養(yǎng)殖周期較為合理；在65 尾/m2這一密度養(yǎng)殖，凡納濱對蝦收獲體重隨密度增大而降低。因而，為了在生產(chǎn)中獲得最大的經(jīng)濟效益，在采用該養(yǎng)殖系統(tǒng)養(yǎng)殖凡納濱對蝦種蝦時可選用50 尾/m2的養(yǎng)殖密度進行養(yǎng)殖。

3.2 不同養(yǎng)殖密度對對蝦養(yǎng)殖系統(tǒng)水質變化的影響

3.2.1 循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中氨氮含量變化氨氮是存在于海水中無機化合物的一種，主要由殘餌、糞便等被微生物分解而產(chǎn)生，高濃度氨氮極易造成凡納濱對蝦中毒死亡。在過去養(yǎng)殖過程中，氨氮濃度高一直是困擾凡納濱對蝦養(yǎng)殖的主要問題[27]。本研究中各密度組氨氮峰值均出現(xiàn)在養(yǎng)殖后期，出現(xiàn)這一現(xiàn)象可能原因是：在凡納濱對蝦養(yǎng)殖到后期時，隨著投喂量增大，殘餌及糞便積累較多，此時若排污不及時，在該系統(tǒng)長時間運行后生物凈化池可能會出現(xiàn)短時間淤積，需要及時排污及清理后氨氮濃度便會恢復至正常水平。再者，隨著水溫的降低，致使生物凈化池內(nèi)分解氨氮的有益菌繁殖力降低造成的。

4個密度組氨氮濃度平均值分別為(0.233±0.060)、(0.204±0.120)、(0.193±0.025)、(0.594±0.294) mg/L，總體來說，各密度組氨氮濃度在正常范圍內(nèi)，低密度組間氨氮濃度無顯著性差異，高密度組氨氮濃度明顯高于低密度組，與低密度組間存在顯著性差異(P<0.05)。藏維玲[28]等研究發(fā)現(xiàn)，在室內(nèi)封閉養(yǎng)殖凡納濱對蝦時，在養(yǎng)殖期間氨氮含量隨養(yǎng)殖時間逐漸增高，最高濃度達到0.558 mg/L，其研究結果與本研究基本一致。Davis 等報道, 采用溫室循環(huán)水養(yǎng)蝦至161d時, 在主要生產(chǎn)階段氨氮達到0.37 mg/L[29]，由于本研究采用循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，故氨氮達到峰值的時間跨度較大，其實驗結果與本研究基本一致，進一步證實了該系統(tǒng)對降低氨氮具有很好的作用。Lin和Chen[30]認為氨氮濃度高于3.95 mg/L時會影響凡納濱對蝦(體長(22±2.4) cm)生長性能，與本研究中所用凡納濱對蝦規(guī)格基本一致，本研究中各密度組氨氮濃度最高值為2.3 mg/L，低于3.95 mg/L。因此，本研究中不同養(yǎng)殖密度組中氨氮濃度均在對蝦安全生長濃度內(nèi)。綜上，該循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)對降低養(yǎng)殖環(huán)境中氨氮具有顯著作用，適宜用于凡納濱對蝦種蝦養(yǎng)殖。

3.2.2循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中亞硝酸氮含量變化在養(yǎng)殖過程中亞硝酸氮經(jīng)歷先升后降變化趨勢，出現(xiàn)該變化的原因可能是：在養(yǎng)殖初期氨氮濃度和亞硝酸氮濃度均很低，隨著養(yǎng)殖周期延長，各組產(chǎn)生的氨氮慢慢增多，但在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)作用下，氨氮在硝化細菌的硝化作用下很快轉化為亞硝酸氮，所以出現(xiàn)了亞硝酸氮緩慢增加直至達到峰值的現(xiàn)象，此后隨著養(yǎng)殖進行，亞硝酸氮濃度經(jīng)歷從高變低的趨勢，可能跟生物凈化池內(nèi)分解亞硝酸氮的有益菌群形成速度有關，菌群形成后亞硝酸氮濃度逐漸下降直至穩(wěn)定，說明該養(yǎng)殖系統(tǒng)運行較為穩(wěn)定。在養(yǎng)殖期間4個密度組亞硝酸氮濃度平均值分別為(0.908±0.134)、(0.668±0.173)、(0.700±0.134)、(1.205±0.871) mg/L?？傮w來說，各密度組亞硝酸氮在正常范圍內(nèi)，低密度組間亞硝酸氮無顯著性差異，高密度組亞硝酸氮明顯高于低密度組，與低密度組間存在顯著性差異(P<0.05)。

Wyk等[31]認為亞硝酸氮濃度高于25.7 mg/L時會抑制對蝦(體長5 cm左右)生長，本研究中測得亞硝酸氮最高值為3.205 mg/L，遠遠低于25.7 mg/L。另外，本研究所用凡納濱對蝦規(guī)格更大，耐受能力也比幼蝦更強，因此，各密度組中亞硝酸氮濃度均在對蝦適宜生長濃度范圍內(nèi)。綜上，該循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)對處理養(yǎng)殖環(huán)境中亞硝酸氮具有一定作用，適宜用于凡納濱對蝦種蝦養(yǎng)殖。

3.3 不同養(yǎng)殖密度對養(yǎng)殖系統(tǒng)中微生物變化的影響

本研究中各密度組黃菌數(shù)量平均值分別為(1.03±0.71)×104、(1.11±0.75)×104、(1.20±0.86)×104、(1.98±1.25)×104CFU/mL；綠菌數(shù)量平均值分別為(113±131)、(231±234)、(263±249)、(463±257) CFU/mL。郭平等研究制定了中國對蝦弧菌變化安全范圍為14～3.0×103CFU/mL[32]，本研究所測定的黃菌數(shù)量顯著高于其實驗結果，可能原因如下：一是凡納濱對蝦比中國對蝦具有更高抗性，能夠耐受濃度更高的黃菌；二是本研究所用凡納濱對蝦經(jīng)過多代選育，具有更高耐受性。三是由于黃菌(如霍亂弧菌、溶藻弧菌)屬于兼性厭氧菌，可在有氧和厭氧環(huán)境中生存，因而該類菌可在循環(huán)水系統(tǒng)中的厭氧池和好氧池中生存。因此，進一步降低黃菌數(shù)量成為下一步亟待解決的關鍵問題。余招龍等研究發(fā)現(xiàn)微生物制劑(芽孢桿菌劑、光合細菌菌劑和乳酸桿菌菌劑)能抑制水中氨氮和亞硝酸氮含量的增加[33]。王越新等施用光合細菌和芽孢桿菌后，發(fā)現(xiàn)其大量繁殖可以與水體中的有害微生物爭奪生長繁殖的營養(yǎng)空間，使有害微生物處于劣勢，不易形成水質惡化和致病的環(huán)境條件，從而達到穩(wěn)定水質、預防蝦病的作用[34]。 因此，可在凡納濱對蝦養(yǎng)殖過程中配合添加生物制劑等方法來達到降低黃菌的目的。本研究所測定的綠菌數(shù)量較少，實驗也證實各密度組中的凡納濱對蝦能夠耐受一定濃度的綠菌。由此可知，該循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)適宜進行凡納濱對蝦種蝦養(yǎng)殖，并且在養(yǎng)殖中期也可適當添加微生物制劑達到降低綠菌的目的，從而進一步提高凡納濱對蝦種蝦質量。

4結語

應用循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)時選擇50 尾/m2的養(yǎng)殖密度進行養(yǎng)殖，可得到最佳養(yǎng)殖效果。

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責任編輯高蓓

Preliminary Application of the Recirculating Aquaculture System inLitopenaeusvannameiBreeding

TAN Jian1, 2, LUO Kun2, LUAN Sheng2, CAO Bao-Xiang2, GUO Zhao-Jia3, XU Sheng-Yu3, KONG Jie2

(1.Collage of Marine Life, Ocean University of China, Qingdao 266003, China; 2.The Key Laboratory for Sustainable Utilization of Marine Fisheries Resources, Ministry of Agriculture, Yellow Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Qingdao 266071, China; 3.Qingdao Higene Aquabreeding Technology CO., LTD, Qingdao 266237, China)

Abstract:Litopenaeus vannamei (Pacific white shrimp, also known as Penaeus vannamei) is one of the most important farmed shrimp species in the world. L. vannamei was introduced into China in 1988 and now, after 27 years of practical experience, it has become a dominant variety in China. Stocking density is a key factor in shrimp breeding. It affects survival and growth of L. vannamei during the culture. Driven by the market demand, semi-intensive, intensive, and high-density shrimp farming have expanded steadily over the last two decades in China. In addition, there is growing interest in using recirculating aquaculture systems (RAS) to breed aquatic livestock in many places. The recirculating aquaculture system (RAS) is a research system for use in aquaculture. It has been little used in Litopenaeus vannamei breeding until now. Therefore, an indoor and closed RAS for L. vannamei was constructed in this study. We investigated the water quality, growth performance of L. vannamei, and bacterial communities in the closed recirculating system. Growth and water quality (concentrations of total ammonia nitrogen and nitrite nitrogen, pH, temperature, and biomass of microorganisms) were investigated in this system at four different stocking densities (30, 40, 50, and 65 shrimps·m(-2)). It is shown that both the special growth rate and absolute growth rate were different in the four densities. Ponds stocked with 30, 40, and 50 shrimps·m(-2) showed the best weight gains. Weight gain, special growth rate, and absolute growth rate were significantly correlated with stocking density (P<0.05). The special growth rates were (3.83±0.03)%, (3.87±0.01)%, (3.81±0.03)%, and (3.41±0.02)% with 30, 40, 50, and 65 shrimps·m(-2), respectively. The absolute growth rates were (0.201±0.009), (0.214±0.004), (0.194±0.009), and (0.107±0.004) g/d with 30, 40, 50, and 65 shrimps·m(-2), respectively. The specific growth rates and the absolute growth rates of 65 shrimps·m(-2) in the current study were significantly lower than in another groups (P<0.05). The quality criteria of the recirculate water for the three lowest densities (30, 40, and 50 shrimps·m(-2)) were controlled within suitable ranges compared with those for the highest density (65 shrimps·m(-2)) during a culture period of 162 days. In this study, ammonia nitrogen, nitrite nitrogen, and “green” vibrion concentrations were adapted to the L. vannamei growth, but the “yellow” vibrion concentration was higher than the upper normal limit. Therefore, the optimal shrimp density in the RAS during the experimental culture was 50 shrimp·m(-2). Our findings clearly showed that the shrimps of 50 shrimp·m(-2 )in a closed recirculating system had low inorganic nitrogen levels, particularly ammonia nitrate, and resulted in better water and shrimps quality. In the long run, the current study aims to evaluate growth performance of L. vannamei in novel RAS and traditional ponds in order to determine the general suitability of RAS for culture of the L. vannamei.

Key words:Litopenaeus vannamei; recirculating aquaculture systems; breeding density; growth; water quality

DOI:10.16441/j.cnki.hdxb.20150199

中圖法分類號:Q175

文獻標志碼:A

文章編號：1672-5176(2016)04-063-08

作者簡介：譚建(1986-)，男，博士生。 E-mail: tannjian@163.com**通訊作者：E-mail：kongjie@ysfri.ac.cn

收稿日期：2015-06-25；

修訂日期：2015-09-08

*基金項目：國家高技術研究發(fā)展計劃項目(2012AA10A404)資助

Supported by the Project of National High Technology Research and Development Program of China (2012AA10A404)