劉旭佳,彭銀輝,黃國強
( 廣西海洋研究所 廣西海洋生物技術重點實驗室,廣西 北海 536000 )
鯔魚對凡納濱對蝦養(yǎng)殖沉積物的攝食和吸收
劉旭佳,彭銀輝,黃國強
( 廣西海洋研究所 廣西海洋生物技術重點實驗室,廣西 北海 536000 )
采用養(yǎng)殖生態(tài)學方法,研究了不同水溫下鯔魚對凡納濱對蝦養(yǎng)殖沉積物的攝食與吸收。選擇大、中、小3種規(guī)格鯔魚,體質量分別為(16.25±0.88) g/尾,(29.00±1.73) g/尾,(42.93±1.08) g/尾,將養(yǎng)殖沉積物收集后投喂鯔魚,在自然水溫為21.5~25.5 ℃流水系統(tǒng)中養(yǎng)殖46 d,然后測定其特定生長率、攝食率、排糞率以及有機質和氮、磷吸收率。試驗結果表明,(16.25±0.88) g/尾鯔魚特定生長率顯著高于(42.93±1.08) g/尾,特定生長率與鯔魚體質量呈負相關。3種規(guī)格鯔魚攝食率和排糞率與水溫呈正相關,水溫升至25.5 ℃時均最高,(29.00±1.73) g/尾鯔魚攝食率和(16.25±0.88) g/尾鯔魚排糞率整體最高。(29.00±1.73) g/尾鯔魚對有機質和氮、磷吸收率最高,分別為60.63%,82.15%,44.24%。鯔魚對養(yǎng)殖沉積物中有機質和氮、磷的移除量分別為0.619 g/(kg·尾),0.043 g/(kg·尾),2.746 mg/(kg·尾)。研究表明,鯔魚攝食凡納濱對蝦養(yǎng)殖沉積物的生長效果良好,不但可以利用養(yǎng)殖環(huán)境中有機物和營養(yǎng)物質,同時為魚蝦混養(yǎng)模式中的鯔魚規(guī)格搭配提供科學依據(jù)。
鯔魚;攝食率;吸收率
凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)是我國主要海水養(yǎng)殖品種,在沿海漁業(yè)經(jīng)濟結構調整和漁民增收中起著重要作用[1]。在集約化養(yǎng)殖對蝦中,餌料中只有21%~22%氮和6%磷可以轉化為對蝦的生物量,大部分以殘餌、糞便以及養(yǎng)殖生物的代謝廢物等流失在水體和沉積物中[2],造成蝦池內有害物質積累以及養(yǎng)殖環(huán)境的嚴重污染[3-4]。底質中有機質的積累可能會導致沉積物缺氧、硫化氫的產生和底棲生物群落的改變[5-6],從而影響對蝦正常生長發(fā)育和良好養(yǎng)殖環(huán)境的維持,嚴重時甚至導致疾病的迅速爆發(fā),因此許多養(yǎng)殖者開始采用混養(yǎng)一定數(shù)量的魚類來解決環(huán)境問題。集約化養(yǎng)殖對蝦系統(tǒng)中加入具有環(huán)境“清道夫”作用的魚種,不但起到凈化水質,防控疾病的作用,同時具有節(jié)約成本,促進穩(wěn)收等優(yōu)勢[7],因此選擇合適混養(yǎng)魚種攝食和吸收凡納濱對蝦養(yǎng)殖沉積物具有重要現(xiàn)實意義。
鯔魚(Mugilcephalus)是我國咸淡水養(yǎng)殖的重要經(jīng)濟魚類之一,具有生長迅速、適應性強、養(yǎng)殖成本較低的特點。屬雜食性魚,可以濾食水中浮游生物、有機懸浮物、細菌團塊、微藻等,清除并利用殘餌、糞便、生物尸體等有機碎屑作為能量來源,具有改善和穩(wěn)定水質的生態(tài)功能,可為養(yǎng)殖對象提供良好的水質環(huán)境,是良好的混養(yǎng)魚種[8]。目前國內關于鯔魚攝食對蝦養(yǎng)殖沉積物研究尚未見報道,筆者研究了鯔魚對凡納濱對蝦養(yǎng)殖沉積物的攝食和吸收情況,以期為魚蝦混養(yǎng)規(guī)格搭配和鯔魚修復凡納濱對蝦養(yǎng)殖環(huán)境機制提供一定參考數(shù)據(jù)。
試驗所用鯔魚為2013年4月從廣東茂名沿海捕獲的體質量約2 g的天然鯔魚苗2000尾,運至廣西海洋研究所海水增養(yǎng)殖實驗基地后,在面積10 m2、深度1 m的水泥池中馴養(yǎng)1個月,期間日投喂2次(8:00和18:00),飼料為海馬牌鰻魚粉料與細米糠按1∶1混勻后加水調和成面團狀,投餌量以每次投餌1 h后有少量剩餌為準。投餌1 h后清除殘餌和糞便。馴養(yǎng)期間海水水溫(25.0 ± 1.0) ℃,鹽度30 ± 1.0,pH值7.9 ± 0.2;光照周期為自然光照周期,約14L∶10D。
養(yǎng)殖試驗裝置為自行設計的流量控制循環(huán)水系統(tǒng),向各水族箱供水的蓄水池和高位蓄水池連續(xù)充氣以保證溶解氧含量接近飽和水平。玻璃水族箱規(guī)格為50 cm×40 cm×40 cm,水體約為80 L。水族箱一側以一PVC管從底部供水,再從另一側上方的溢水孔流出。由于鯔魚跳躍能力較強且很活躍,因此每個水族箱用網(wǎng)眼為1 cm的網(wǎng)片遮蓋以防止其跳出。
選擇3種規(guī)格鯔魚,體質量分別為(16.25±0.88) g/尾,(29.00±1.73) g/尾,(42.93±1.08) g/尾。每一規(guī)格設4個重復,3個對照,共使用15個水族箱,按照完全隨機化原則設計水族箱的排列位置,每個水族箱放5尾鯔魚。對照鯔魚投喂對蝦飼料,試驗鯔魚投喂養(yǎng)殖沉積物。試驗時間為2013年10月11日至11月26日,共持續(xù)46 d。試驗魚采用在水泥池中馴化1月后,再挑選健康且體質量較均勻的鯔魚放入試驗玻璃水族箱中進行為期10 d的馴化,然后禁食24 h,經(jīng)100 mg/L的間氨氫苯甲酸乙酯甲磺酸鹽麻醉后,用吸水紙吸干表面水分后放入試驗水族箱中進行試驗。
5口面積為15.45 m2,水深為1.20 m的水泥池,蝦的放養(yǎng)密度100 尾/m2,蝦苗規(guī)格0.02 g/尾,日投喂3次蝦料,共收集約5 kg養(yǎng)殖沉積物。將收集的凡納濱對蝦養(yǎng)殖沉積物晾干研磨后保存于-20 ℃冰箱中。鯔魚每日7:00和14:00進行投喂,投餌1 h后用虹吸法將殘餌收集清除。根據(jù)初始1周時間內鯔魚攝食情況,以后每個水族箱投喂量約為5 g,保證餌料充足。對蝦飼料和養(yǎng)殖沉積物中營養(yǎng)組成見表1。
表1 餌料的營養(yǎng)組成 %
在試驗開始和結束時,分別測量每箱鯔魚體質量,記錄初始和終末濕質量。每日清除糞便和殘餌,保持水質。每隔7 d,在8:00和15:00用虹吸法吸取殘餌,在15:30和次日7:00用虹吸法吸取糞便,將收集糞便和殘餌于60 ℃條件下烘干至恒定質量,然后干燥保存,進行分析。
氮含量利用Perkin-Elmer 240C元素分析儀(Perkin-Elmer Company,USA)測定。磷含量采用灰化法測定[9]。粗蛋白含量利用凱氏定氮儀測定,灰分及有機質含量用馬福爐在500 ℃下灼燒3 h測得。水溫和pH使用梅特勒SG2型測定。鹽度使用鹽度計測定。
鯔魚特定生長率、攝食率、排糞率、有機質和氮、磷吸收率按下式計算:
特定生長率/%·d-1=(lnm2-lnm1)/t×100%
攝食率/g·(尾·d)-1=I/n/t
AE/%=(1-e/f)/(1-e)×100%
式中,m1和m2分別為每個水族箱中鯔魚初始和終末體質量;t為試驗時間;I為攝食的餌料干質量;n為每個水族箱中鯔魚數(shù)量;e為糞便中有機質和氮、磷含量;f為餌料中有機質和氮、磷含量;AE為有機質和氮、磷吸收率。
采用SPSS 19.0軟件包對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,進行LSD檢驗,作為不同處理之間差異顯著的標志。
試驗期間養(yǎng)殖系統(tǒng)鹽度為29~31,pH為7.7~8.1,溶氧保持持續(xù)充氧狀態(tài),試驗期間自然水溫呈先升后降的趨勢,溫度為21.5~25.5 ℃。每隔7 d的9:00和14:00,測定水溫,分別為(24.6±0.1) ℃,(24.8±0.2) ℃,(25.5±0.5) ℃,(24.2±0.2) ℃,(22.0±0.3) ℃,(21.5±0.2) ℃。除水溫外,其他指標含量均保持穩(wěn)定。
試驗開始和試驗結束時鯔魚體質量見表2。試驗結束時,對照鯔魚體質量與試驗組間差異不顯著。3種規(guī)格鯔魚特定生長率見圖1,分別為1.55 %/d,1.33 %/d和0.98 %/d,其中(16.25±0.88) g/尾試驗組的鯔魚特定生長率顯著高于(42.93±1.08) g/尾試驗組的鯔魚特定生長率(P<0.05),其他兩兩比較差異不顯著(P>0.05)。
表2 3種規(guī)格鯔魚初始和終末體質重 g
圖1 3種規(guī)格鯔魚特定生長率(標有不同字母的柱之間差異顯著)
3種規(guī)格鯔魚攝食率變化趨勢見圖2。在試驗前期,3種規(guī)格鯔魚攝食率均呈緩慢上升趨勢,達到最高之后又開始降低。試驗期間3種規(guī)格鯔魚平均攝食率分別為(0.693±0.156) g/(尾·d),(0.848±0.101) g/(尾·d)和(0.813±0.210) g/(尾·d)。整體來看,(29.00±1.73) g/尾試驗組鯔魚攝食率較高。試驗過程中,水溫由24.6 ℃升至25.5 ℃,隨著自然水溫下降,由25.5 ℃降至21.5 ℃,可以看出水溫對鯔魚攝食情況影響較大,攝食率與水溫變化表現(xiàn)一致,在25.5 ℃時,鯔魚具有最高的攝食率。
圖2 3種規(guī)格鯔魚攝食率變化
3種規(guī)格鯔魚對養(yǎng)殖沉積物有機質、有機氮和有機磷移除量見表3。根據(jù)攝食率均值和沉積物中各營養(yǎng)指標含量來計算。
表3 評估3種規(guī)格鯔魚攝食對蝦養(yǎng)殖沉積物中有機碳和氮、磷含量
3種規(guī)格鯔魚排糞率變化趨勢見圖3。試驗前期,3種規(guī)格鯔魚排糞率升高幅度均較大,達到最高值后下降明顯,有水溫變化趨勢較一致,同時與鯔魚攝食率變化相似。鯔魚平均排糞率分別為(0.153±0.092) g/(尾·d),(0.129±0.051) g/(尾·d)和(0.148±0.077) g/(尾·d)。整體來看,(16.25±0.88) g/尾試驗組和(42.93±1.08) g/尾鯔魚試驗組排糞率較高。
圖3 3種規(guī)格鯔魚排糞率變化
3種規(guī)格鯔魚有機質、氮和磷吸收率變化分別見圖4~圖6。試驗期間3種規(guī)格鯔魚有機質吸收率平均值分別為(55.56±8.22)%,(60.68±8.33)%和(44.31±7.76)%;氮吸收率平均值分別為(76.89±4.21)%,(82.16±4.10)%和(76.86±2.69)%;磷吸收率平均值分別為(41.61±7.09)%,(44.34±4.31)%和(40.54±4.91)%。
整個試驗期間,有機質和氮吸收率表現(xiàn)出隨水溫升高而增加,隨水溫的下降而有所降低趨勢。磷吸收率與水溫變化關系不明顯。
圖4 3種規(guī)格鯔魚有機質吸收率變化
圖5 3種規(guī)格鯔魚氮吸收率變化
圖6 3種規(guī)格鯔魚磷吸收率變化
近年來,混養(yǎng)模式具有營養(yǎng)物質循環(huán)再利用的優(yōu)勢已經(jīng)成為對蝦養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的重要方式之一[10-11]。混養(yǎng)雜食性魚類如鯔魚、羅非魚(Oreochromis)、鰱魚(Hypophthalmichthysmolitrix)、鳙魚(Aristichthysnobilis)和草魚(Ctenopharyngodonidellus)等可以減少殘餌糞便,具有穩(wěn)定養(yǎng)殖水環(huán)境的作用[12-16]。也有將凡納濱對蝦新鮮養(yǎng)殖廢物用于投喂花刺參(Stichopusvariegatus)養(yǎng)殖的研究,表明花刺參也具有降低養(yǎng)蝦廢物有機污染的潛能[2]。Lupatsch等[6,17]利用營養(yǎng)學方法研究了鯔魚對紅海阿卡巴海灣漁場中沉積物的利用效率。研究分為兩部分,室內試驗用來確定鯔魚維持和生長所需要的蛋白和能量,室外試驗測定了海底沉積物的沉積速率和網(wǎng)箱中鯔魚攝取富含有機沉積物的蛋白質和能量的積累效果,最后根據(jù)兩部分數(shù)據(jù)來評估和預測鯔魚移除海底沉積物中有機物的含量,其中移除有機碳、有機氮和有機磷的含量分別為4.2 g/(kg·m2·d),0.7 g/(kg·m2·d)和7.5 mg/(kg·m2·d)(1 m2中有11~12尾鯔魚)。本試驗中3種規(guī)格鯔魚攝食凡納濱對蝦養(yǎng)殖沉積物均表現(xiàn)出較好的生長效果,鯔魚成活率100%,以體質量為16~19 g鯔魚的特定生長率較高。本研究中未測定鯔魚對養(yǎng)殖沉積物中有機質的消化率,但根據(jù)攝食率和養(yǎng)殖沉積物中的含量,可粗略評估鯔魚攝食對蝦養(yǎng)殖沉積物中有機質和氮、磷含量分別為0.619 g/(kg·m2·d),0.043 g/(kg·m2·d),2.746 mg/(kg·尾·d),氮含量比上述研究要略低,而磷含量高。因此充分說明鯔魚可以攝食和吸收對蝦養(yǎng)殖沉積物,為良好混養(yǎng)魚種。本研究從生態(tài)環(huán)境調控角度出發(fā),表明鯔魚可以很好攝食和吸收凡納濱對蝦養(yǎng)殖沉積物,同時為魚蝦混養(yǎng)中鯔魚規(guī)格搭配提供可靠的試驗數(shù)據(jù)。
鯔魚攝食率、排糞率、有機質和有機氮吸收率與水溫呈正相關,本試驗中的水溫為鯔魚生長的適宜范圍,當水溫升至25.5 ℃時,達到最高的攝食率和排糞率,有機質和有機氮吸收率,整體來看,以中規(guī)格鯔魚攝食和吸收率為最高。這說明在一定溫度范圍內鯔魚攝食率和吸收率與溫度有著很密切的關系,溫度是影響鯔魚攝食與吸收的重要環(huán)境因素。因為在一定適宜范圍內,隨著水溫升高,消化酶活性提高,鯔魚攝食活動積極,對營養(yǎng)物質的轉化效率也高[18-19]。有研究指出,梭魚(Cuvieretvalenciennes)氮的吸收效率主要受水溫影響[20]。本試驗中磷吸收效率與水溫無明顯的正相關性,因為魚類中磷吸收影響因素比較復雜,但王春芳等[21]認為魚類主要的磷吸收代謝因素是飼料中磷的含量,因此影響有關磷吸收率原因有待于進一步研究。
綜合以上分析可知,整個試驗階段,不同規(guī)格鯔魚生長效果良好,對凡納濱對蝦養(yǎng)沉積物進行了充分吸收再利用,在實際對蝦養(yǎng)殖過程中,具有節(jié)約飼料成本優(yōu)勢,如此循環(huán)往復,可以多層次地分級利用各種資源,水體中的營養(yǎng)結構合理、物質轉換分解順暢,有效控制飼料對水體的污染,維持良好的魚蝦生長環(huán)境,做到生態(tài)健康養(yǎng)殖,實現(xiàn)經(jīng)濟和生態(tài)雙重效益。
[1]Andriantahina F,Liu X L,Huang H,et al.Comparison of reproductive performance and offspring quality of domesticated Pacific white shrimpLitopenaeusvannamei[J].Aquaculture,2012,324/325(1/2):194-200.
[2]陳言峰,胡超群,任春華.單一或二元的凡納濱對蝦新鮮養(yǎng)殖廢物用于花刺參養(yǎng)殖的研究[J].南方水產科學,2014,10(1):1-8.
[3]Antony S P,Philip R.Bioremediation in shrimp culture systems[J].Naga,World Fish Center Quarterly,2006,29(3/4):62-66.
[4]李秋芬,袁有憲.海水養(yǎng)殖環(huán)境生物修復技術研究展望[J].中國水產科學,2000,7(2):90-92.
[5]Holmer M,Kristensen E.Impact of marine fish cage farming on metabolism and sulfate reduction of underlying sediments[J].Marine Ecology Progress Series,1992(8):191-201.
[6]Lupatsch I,Katz T,Angel L D.Assessment of the removal efficiency of fish farm effluents by grey mullets:a nutritional approach[J].Aquaculture Research,2003,34(15):1367-1377.
[7]徐麗平.魚蝦混養(yǎng)模式優(yōu)勢分析與注意問題[J].水產養(yǎng)殖,2012,33(6):40-41.
[8]施兆鴻,彭士明,侯俊利.我國鯔梭魚類資源開發(fā)及其生態(tài)養(yǎng)殖前景的探討[J].漁業(yè)科學進展,2010,31(2):121-124.
[9]Zhou Y,Zhang F S,Yang H S,et al.Comparison of effectiveness of different ashing auxiliaries for determination of phosphorus in natural waters,aquatic organism and sediments by ignition method[J].Water Research,2003,37(16):3875-3882.
[10]Francisco J,Martinez C,Ping S L.Sustainable aquaculture and producer performance:measurement of environmentally adjusted productivity and efficiency of a sample of shrimp farms in Mexico[J].Aquaculture,2004,241(1/4):249-268.
[11]Yuan D,Yi Y,Yakupitiyage A,et al.Effects of addition of red tilapia (Oreochromisspp.) at different densities and sizes on production,water quality and nutrient recovery of intensive culture of white shrimp (Litopenaeusvannamei) in cement tanks[J].Aquaculture,2010,298(3/4):226-238.
[12]田相利,李德尚,董雙林,等.對蝦—羅非魚—縊蟶封閉式綜合養(yǎng)殖的水質研究[J].應用生態(tài)學報,2001,12(2):287-292.
[13]王吉橋,羅鳴,馬成學,等.低鹽水體南美白對蝦與鰱鳙魚混養(yǎng)的試驗[J].水產科學,2003,22(6):21-24.
[14]馮敏毅,馬甡,文國梁,等.水產養(yǎng)殖環(huán)境生物修復技術的研究進展[J].海洋科學,2006,30(9):84-87.
[15]朱方建,朱長波,齊振雄,等.凡納濱對蝦—草魚混養(yǎng)模式與對蝦單養(yǎng)模式的池塘水質動態(tài)及產出效果對比研究[J].廣東農業(yè)科學,2011,38(5):147-152.
[16]謝達祥,張彬,陳田聰,等.凡納濱對蝦與全雄性羅非魚混養(yǎng)實驗[J].南方農業(yè)學報,2012,43(10):1590-1594.
[17]Katz T,Herut B,Genin A,et al.Gray mullets ameliorate organically enriched sediments below a fish farm in the oligotrophic Gulf of Aqaba (Red Sea)[J].Marine Ecology Progress Series,2002,234(1):205-214.
[18]歐陽力劍,郭學武.溫度對魚類攝食及生長的影響[J].海洋科學集刊,2009(49):87-95.
[19]Le Ruyet J P,Mahé K,Le Bayon N,et al.Effects of temperature on growth and metabolism in a Mediterranean population of European sea bass[J].Aquaculture,2004,237(1/4):269-280.
[20]線薇薇,孫松,劉瑞玉.一種腐屑食性魚類對生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)的影響[J].中國海洋大學學報,2004,34(4):549-554.
[21]王春芳,唐琴,段鳴鳴,等.魚類磷吸收和磷平衡調節(jié)的機制及影響因素[J].淡水漁業(yè),2014,44(1):106-111.
IngestionandAbsorptionofOrganicDepositsinPacificWhiteLegShrimpLitopenaeusvannameiPondsbyStripedMulletMugilcephalus
LIU Xujia, PENG Yinhui, HUANG Guoqiang
( Key Laboratory of Marine Biotechnology,Guangxi Institute of Oceanology,Beihai 536000,China )
The striped mulletMugilcephaluswith body weight of (16.25±0.88) g/ind,(29.00±1.73) g/ind,and (42.93±1.08) g/ind were cultivated and fed organic deposits collected from Pacific white leg shrimpLitopenaeusvannameiculture ponds for 46 days in a flowing-through systems at water temperature of 21.5-25.5 ℃ for 46 d by an experimental ecology method to study the ingestion and absorption of organic deposits from Pacific white leg shrimp ponds by various sizes of striped mullet in which the specific growth rate,ingestion rate,feces production rate,organic matter and N,P assimilation efficiency were measured.The results showed that the striped mullet with body weight of (16.25±0.88) g/ind had significantly higher specific growth rate than the striped mullet with body weight of (42.93±1.08) g/ind did,with a negatively correlated to the mullet body weight.There was a positive correlation between ingestion rate and feces production rate and water temperature,the maximum at water temperature of 25.5 ℃.The maximal ingestion rate was observed in the mullet with body weight of (29.00±1.73) g/ind,while the maximal feces production rate was found in the mullet with body weight of (16.25±0.88) g/ind.The mullet with body weight of (29.00±1.73) g/ind had the maximal organic matter (60.68%) and N (82.16%) and P (44.34%) assimilation efficiency.It was found that 0.619 g/(kg·ind) of organic matter,0.043 g/(kg·ind) of organic nitrogen,2.746 mg/(kg·ind) of organic phosphorus were removed from the enriched sediment by striped mullets.The findings indicated that striped mullet ingested and absorbed well the organic deposits from Pacific white leg shrimp culture ponds,and utilized the organic matter and nutrients from culture environment,which provided reliable data for the suitable size for polyculture of striped mullet with Pacific white leg shrimp.
Mugilcephalus;ingestion rate;assimilation efficiency
S968.22
A
1003-1111(2016)01-0049-05
10.16378/j.cnki.1003-1111.2016.01.009
2015-06-10;
2015-08-31.
廣西科學院基本科研業(yè)務費資助項目(13YJ22HYS14);廣西科技攻關計劃項目(桂科攻1222013);廣西自然科學基金項目(2011GXNSFA018116).
劉旭佳(1986-),女,助理研究員;研究方向:養(yǎng)殖生態(tài)學.E-mail: lxu0312@126.com.