孫中勇， 李嘉堯， 楊筱珍， 李 聰， 成永旭

(上海海洋大學(xué) 農(nóng)業(yè)部淡水水產(chǎn)種質(zhì)資源重點實驗室， 上海 201306 )

不同條件對中華絨螯蟹扣蟹攝食生物絮團的影響

孫中勇， 李嘉堯， 楊筱珍， 李 聰， 成永旭

(上海海洋大學(xué) 農(nóng)業(yè)部淡水水產(chǎn)種質(zhì)資源重點實驗室， 上海 201306 )

生物絮凝技術(shù)是一項具有降低飼料系數(shù)、提高養(yǎng)殖動物成活率和減少養(yǎng)殖污水排放等特點的先進水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)，已成熟應(yīng)用于魚蝦的集約化養(yǎng)殖中。旨在探究生物絮凝技術(shù)在中華絨螯蟹扣蟹養(yǎng)殖上的適用情況。從攝食環(huán)境(曝氣，水草)、攝食時間以及絮凝濃度3個角度探討了適宜扣蟹攝食的絮凝水體環(huán)境，通過腸道飽滿指數(shù)以及腸道充塞度來評估攝食差異。結(jié)果表明：絮凝濃度達到500～600 mg/L的絮凝即可滿足扣蟹攝食；攝食2 h后，扣蟹腸道即可達到飽和；攝食相同時間情況下，絮凝水草組的攝食量顯著高于絮凝曝氣組和絮凝不曝氣組(P<0.05)。

生物絮凝; 扣蟹; 攝食

中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)又稱河蟹，廣泛分布于中國東南部沿海的咸淡水與淡水水域中，具有很高的經(jīng)濟價值和營養(yǎng)價值，是我國主要的經(jīng)濟甲殼動物之一。河蟹的人工養(yǎng)殖起步于20世紀(jì)80年代，在2000年后，池塘生態(tài)養(yǎng)蟹技術(shù)逐步形成[1]。如今，我國中華絨螯蟹池塘養(yǎng)殖已經(jīng)進入了一個新的發(fā)展階段，即利用生態(tài)學(xué)原理來維持消費者、分解者和生產(chǎn)者三者之間物質(zhì)循環(huán)和能量流動的平衡；保持河蟹養(yǎng)殖水體的生態(tài)平衡，使河蟹養(yǎng)殖及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展[2]。然而，研究發(fā)現(xiàn)投喂餌料中的蛋白質(zhì)僅有25%～30%能被養(yǎng)殖對象利用，殘留的含氮有機物在養(yǎng)殖系統(tǒng)中積累堆積，既污染環(huán)境又會對養(yǎng)殖對象造成一定危害，同時也造成餌料的浪費[3]。

生物絮團技術(shù)(biofloc technology, BFT)是一項具有降低飼料系數(shù)、提高養(yǎng)殖動物成活率同時減少養(yǎng)殖污水排放等特點的先進水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)，被認為是能夠解決當(dāng)前水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展所面臨的飼料成本和環(huán)境污染等問題的有效替代技術(shù)[4]。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用生物絮凝技術(shù)，在足夠的攪拌強度條件下，通過向養(yǎng)殖水體中添加有機碳源來調(diào)節(jié)水體碳氮比(C/N)，促進水體中異養(yǎng)細菌的繁殖，利用細菌同化無機氮，細菌絮凝成可被養(yǎng)殖對象攝食的團狀菌體蛋白，可實現(xiàn)投喂飼料中蛋白質(zhì)的重復(fù)利用而明顯降低飼料成本，同時可明顯提高養(yǎng)殖對象的抗病力，被認為是一種具有良好經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益的生產(chǎn)模式[5]。

適用生物絮凝系統(tǒng)養(yǎng)殖的對象需具備2個特點：1)抗逆性較強，能適應(yīng)養(yǎng)殖池水中較高含量的懸浮顆粒；2)能攝食生物絮凝體并消化吸收其所含菌體蛋白。近年來，國內(nèi)嘗試了多個養(yǎng)殖品種，除了凡納濱對蝦等蝦類[6]，還包括草魚[7]和羅非魚[8]等濾食性魚類，然而生物絮凝技術(shù)在中華絨螯蟹上的應(yīng)用還鮮有研究，考慮到生物絮團的懸濁狀態(tài)以及中華絨螯蟹的攝食行為特點，生物絮團是否能夠被中華絨螯蟹有效地攝取利用存在疑慮，因此本研究旨在分析探討中華絨螯蟹扣蟹對于生物絮團的攝食情況以及適宜的攝食條件，為該技術(shù)在中華絨螯蟹扣蟹養(yǎng)殖中的研究和應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗扣蟹來源與暫養(yǎng)

實驗所用中華絨螯蟹扣蟹(5.12±0.32)g取自上海海洋大學(xué)崇明養(yǎng)殖基地。實驗用蟹捕撈后暫養(yǎng)于循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中(pH 8.2±0.3，T：25℃±0.4℃)，暫養(yǎng)2周，暫養(yǎng)期間投喂扣蟹商業(yè)配合顆粒飼料(浙江澳華飼料有限公司)。

1.2 實驗設(shè)施與前期準(zhǔn)備

實驗開始前1個月，在長80 cm，寬50 cm，全高50 cm的聚乙烯塑料箱中培養(yǎng)穩(wěn)定的生物絮團。具體培養(yǎng)方法：在聚乙烯塑料箱中加150 L曝氣后的自來水，以葡萄糖、麩皮和碾磨后的顆粒飼料(5∶6∶4)作為營養(yǎng)來源，調(diào)節(jié)C/N為15。

實驗采用室內(nèi)封閉的玻璃養(yǎng)殖缸，分為實驗組和絮凝組。養(yǎng)殖期間溶解氧(DO)保持 > 5 mg /L，控制水溫范圍為23.0℃～25.0℃。

1.3 實驗分組

1)絮凝濃度組。

實驗設(shè)3種絮凝濃度，總懸浮顆粒(TSS)分別為200～300 mg/L、500～600 mg/L和800～900 mg/L，在每個絮凝濃度基礎(chǔ)上另設(shè)兩個攝食時間梯度(1.0 h和2.0 h)進行比較，每種處理3個重復(fù)。實驗在玻璃缸中進行，持續(xù)曝氣，無水草等附著物，每個玻璃養(yǎng)殖缸投放10只空腹扣蟹，分別添加穩(wěn)定絮凝水體至相應(yīng)濃度，攝食相應(yīng)時間后將扣蟹撈出進行解剖檢測。

2)攝食環(huán)境組。

實驗設(shè)置了3種攝食環(huán)境條件(曝氣無水草：A，無曝氣無水草：B，曝氣有水草：P)，實驗中使用塑料仿真水草模擬真實水草。以曝氣無水草，投喂商業(yè)飼料條件下的扣蟹的攝食情況作為對照組(C)，分別進行4個時間梯度(0.5、1.0、1.5和2.0 h)的攝食比較，分別表示為0.5C，1.0C，1.5C，2.0C，0.5A，1.0A，1.5A，2.0A，0.5B，1.0B，1.5B，2.0B，0.5P，1.0P，1.5P 和2.0P。實驗開始前將暫養(yǎng)扣蟹饑餓2 d，保證腸道排空率80%以上。實驗采用(70 cm × 50 cm × 35 cm)的玻璃缸，每組3個重復(fù)，每個重復(fù)投放10只空腹扣蟹，實驗組加入提前培養(yǎng)穩(wěn)定的絮凝水體至總懸浮顆粒(TSS)為500～600 mg/L，對照組加曝氣后的自來水，攝食相同時間后將扣蟹撈出進行解剖觀察。

1.4 測量指標(biāo)與方法

1)攝食指標(biāo)的測定。

攝食結(jié)束后，將扣蟹撈出，逐個解剖、取樣，稱量蟹重、食物團重量(包括腸道)、食物重，然后分析評估腸道飽滿指數(shù)以及腸道充塞度[9]。

腸道充塞度：依腸內(nèi)含物的多少分為5個等級(0～4級)。

2)水質(zhì)指標(biāo)的測定

1.5 數(shù)據(jù)分析與處理

2 結(jié)果

2.1 水質(zhì)監(jiān)測

圖1 培育周期內(nèi)絮凝的總氨氮(TAN)變化

圖2 培育周期內(nèi)絮凝的亞硝酸鹽變化

2.2 絮凝濃度對扣蟹攝食的影響

對攝食后的扣蟹進行解剖測量后發(fā)現(xiàn)，500～600 mg/L和800～900 mg/L組的腸道飽滿指數(shù)和腸道充塞度顯著高于200～300 mg/L組(P<0.05)，500～600 mg/L和800～900 mg/L組差異不顯著(P>0.05)。如圖3和表1所示，由此可見當(dāng)水體中絮凝濃度為500～600 mg/L時扣蟹即有較好的攝食效率。

圖3 照組與實驗組的腸道飽滿指數(shù)隨絮凝濃度的變化

2.3 不同條件對攝食情況的影響

對攝食后的扣蟹進行解剖測量后發(fā)現(xiàn)，對照組和絮凝組的攝食量都隨攝食時間增加而增加，2 h即可達到腸道飽和，如圖4所示。然而，在相同攝食時間內(nèi)，因攝食條件不同，攝食效率也存在明顯差異。攝食相同時間后，對照組(C)的腸道飽滿指數(shù)和充塞度顯著高于絮凝組(P<0.05)；攝食0.5 h后，絮凝曝氣組(A)，絮凝不曝氣組(B)和絮凝水草組(P)的腸道飽滿指數(shù)和充塞度差異不明顯(P>0.05)，1.0～1.5 h后，無氣組(B)和水草組(P)的攝食量顯著高于曝氣組(A)，P<0.05，2 h后，差異則不顯著(P> 0.05)，如圖5和表2所示。

表1不同絮團濃度下扣蟹的腸道充塞度

圖4對照組與絮凝組的腸道飽滿指數(shù)隨攝食時間的變化

Fig 4 The intestine fullness index of the control and biofloc groups changed with different feeding time

圖5 不同攝食條件下對照組與絮凝組的腸道飽滿指數(shù)的變化

組別0.5h1.0h1.5h2h對照組1級2級4級4級曝氣組0級1級2級4級無氣組0級1級2級4級水草組0級1級3級4級

3 討論

3.1 絮凝對養(yǎng)殖水質(zhì)的影響

3.2 扣蟹對絮凝的攝食

物質(zhì)能量是動物生長發(fā)育的基礎(chǔ)，因此，了解動物的攝食行為特點，為養(yǎng)殖對象創(chuàng)造有利攝食環(huán)境條件，是提高養(yǎng)殖成效的重要手段。與大多魚類的攝食方式不同，蝦蟹類動物主要靠螯足夾取食物進行攝食。日本沼蝦用第1、2、3對顎足及第1、2對步足捕食[14]，三疣梭子蟹利用一個或兩個大螯夾住食物送入嘴中啃食[15]，在鋸緣青蟹幼體的不同發(fā)育階段其優(yōu)先選擇的顆粒飼料的大小隨個體增大而增加[16]。綜上，餌料的形狀、大小是影響甲殼類動物攝食效率的關(guān)鍵。絮凝的培育及維持需要充足的曝氣，將絮凝技術(shù)應(yīng)用到中華絨螯蟹大眼幼體的培育中已獲得了較好的結(jié)果[17]，而處于懸浮狀態(tài)的絮凝會給已處于營底棲生活的扣蟹攝食帶來困難。

絮凝濃度也是影響?zhàn)B殖對象攝食效率的重要因素。Rodrigo 等使用3種不同濃度的絮凝喂養(yǎng)南美白對蝦發(fā)現(xiàn)濃度為400～600 mg/L最適合對蝦的攝食生長[18]。本實驗也得到了相似的結(jié)果，當(dāng)水體中絮凝濃度為500～600 mg/L時扣蟹即有較好的攝食效率，隨著絮凝濃度的升高，扣蟹的攝食效率也進一步提高，但與濃度為500～600 mg/L的攝食效率差異不顯著。研究認為絮凝養(yǎng)殖過程中要控制總懸浮顆粒濃度(TSS)不能過高，否則會造成養(yǎng)殖對象呼吸不暢，鰓部堵塞[18]，因此在攝食環(huán)境條件的實驗中，筆者統(tǒng)一采用濃度為500～600 mg/L的絮凝水體。

本文涉及3種不同攝食條件，其中曝氣組為一般的絮凝培養(yǎng)環(huán)境，絮凝處于懸濁狀態(tài)不利于扣蟹攝食；不曝氣組可使絮凝達到沉降聚集的目的，便于扣蟹攝食，然而卻存在溶氧不足的缺陷；而水草組則可在曝氣的基礎(chǔ)上達到固定絮體的作用，同時為扣蟹提供遮蔽場所，便于扣蟹攝食生長。由于對照組投喂顆粒飼料，形狀適口，便于夾取吞食，扣蟹攝食常規(guī)顆粒飼料1 h腸道即可達到飽和；在曝氣無附著物的絮凝水體環(huán)境下，2 h腸道才可達到飽和；然而添加了水草后可達到與顆粒飼料相似的攝食效率。

除了絮凝濃度和攝食環(huán)境等因素，對于不同的養(yǎng)殖對象，培育的絮凝粒徑也十分關(guān)鍵。在使用生物絮凝技術(shù)養(yǎng)殖對蝦過程中發(fā)現(xiàn)，水中粒徑0.5～5 mm的有機懸浮物比粒徑大于或小于5 mm的有機懸浮物更有利于對蝦增重[19]。Ekasari等[20]將不同等級(<48 μm，48～100 μm，>100 μm)的絮體投喂給南美白對蝦、尼羅羅非魚和翡翠貽貝，結(jié)果表明：<48 μm和>100 μm的絮體較適合水產(chǎn)養(yǎng)殖對象，具有較高的營養(yǎng)價值和氨氮利用率。本研究未對絮凝顆粒大小對扣蟹攝食及生長的影響做研究，因此中華絨螯蟹大眼幼體及幼蟹對生物絮團粒徑大小的需求仍需進一步研究。

3.3 水草對扣蟹養(yǎng)殖的影響

在本文所設(shè)置的3種不同攝食條件中，因為水草對絮團起到附著作用，便于扣蟹刮取，因此水草組扣蟹的攝食效率最高。但為避免扣蟹攝食水草影響實驗結(jié)果，所以實驗中使用仿真水草作為替代。而在實際生產(chǎn)中，水草除了能對絮團起到附著作用，對于水質(zhì)的調(diào)節(jié)扣蟹的生長活動也起到了關(guān)鍵作用。首先，水草是扣蟹的理想棲息隱蔽場所，如葉奕佐等研究發(fā)現(xiàn)對于不同材質(zhì)的遮蔽物沼蝦和幼蟹優(yōu)先選擇水草作為棲息隱蔽場[21]。此外，水草對于水質(zhì)調(diào)節(jié)能發(fā)揮良好的效果，沉水植物對水體N、P均具有一定的清除作用，能使溶氧量和透明度顯著提高，電導(dǎo)率和總懸浮固體物質(zhì)含量明顯下降[22]。在中華絨螯蟹生態(tài)養(yǎng)殖中，在伊樂藻密度為15 kg/m2時，中華絨螯蟹產(chǎn)量最高[23]。當(dāng)池塘水草覆蓋度在60%～80%時，有利于中華絨螯蟹的生長發(fā)育，且成活率較高，規(guī)格較大[24]。因此，篩選一類既有利于扣蟹生長又符合絮凝生成環(huán)境的水生植物，是將生物絮凝技術(shù)應(yīng)用到扣蟹生產(chǎn)實踐中需進一步探討的課題。

[1]潘洪強.中華絨螯蟹生態(tài)養(yǎng)殖[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社, 2002:3-15.

[2]王 武,李應(yīng)森. 河蟹生態(tài)養(yǎng)殖[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)出版社, 2010:3-10.

[3]CRAB R, AVNIMELECH Y, DEFOIRDT T, et al. Nitrogen removal techniques in aquaculture for a sustainable production[J]. Aquaculture, 2007, 270(1-4): 1-14.

[4]STOKSTAD E. Down on the shrimp farm[J]. Science, 2010, 328(5985): 1504-1505.

[5]CRAB R, DEFOIRDT T, BOSSIER P, et al. Biofloc technology in aquaculture: beneficial effects and future challenges[J]. Aquaculture, 2012, 356-357: 351-356.

[6]XU W J, PAN L Q. Enhancement of immune response and antioxidant status ofLitopenaeusvannameijuvenile in biofloc-based culture tanks manipulating high C/N ratio of feed input[J]. Aquaculture, 2013, 412-413: 117-124.

[7]盧炳國, 王海英, 謝 駿, 等. 不同C/N水平對草魚池生物絮團的形成及其水質(zhì)的影響[J]. 水產(chǎn)學(xué)報, 2013, 37(8): 1220-1228.

[8]NOOTONG K, PAVASANT P, POWTONGSOOK S. Effects of organic carbon addition in controlling inorganic nitrogen concentrations in a biofloc system[J]. Journal of the World Aquaculture Society, 2011, 42(3): 339-346.

[9]殷名稱. 魚類生態(tài)學(xué)[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)出版社, 1995: 66-70,266-269.

[10]ASADUZZAMAN M, WAHAB M A, VERDEGEM M C J, et al. C/N ratio control and substrate addition for periphyton development jointly enhance freshwater prawnMacrobrachiumrosenbergiiproduction in ponds[J]. Aquaculture, 2008, 280(1-4): 117-123.

[11]LUO G Z, AVNIMELECH Y, PAN Y F, et al. Inorganic nitrogen dynamics in sequencing batch reactors using bioflocs technology to treat aquaculture sludge[J]. Aquacultural Engineering, 2013,52:73-79.

[12]WIDANAMI, EKASARI J, MARYAM S. Evaluation of biofloc technology application on water quality and production performance of red tilapiaOreochromissp. cultured at different stocking densities[J]. Hayati Journal of Biosciences June, 2012, 19:73-80.

[13]洪美玲. 水中亞硝酸鹽和氨氮對中華絨螯蟹幼體的毒性效應(yīng)及維生素E的營養(yǎng)調(diào)節(jié)[D].上海:華東師范大學(xué), 2007.

[14]楊萬喜, 賴 偉, 堵南山.日本沼蝦行為研究[J]. 動物學(xué)雜志, 1997, 32(3): 51-54.

[15]徐永健, 申屠基康, 丁張妮. 砂粒粒徑與砂層厚度對單體筐養(yǎng)養(yǎng)殖系統(tǒng)中三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)幼蟹攝食行為與生長特性的影響研究[J]. 海洋與湖沼, 2015, 46(1): 233-239.

[16]GENODEPA J, SOUTHGATE P C, ZENG C. Diet particle size preference and optimal ration for mud crab,Scyllaserrata, larvae fed microbound diets[J]. Aquaculture, 2004, 230(1-4): 493-505.

[17]曾奇韜. 生物絮凝技術(shù)在中華絨螯蟹一齡幼蟹養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究[D].上海:上海海洋大學(xué), 2016.

[18]SCHVEITZERA R, ARANTESA R, COSTDIO P F S, et al. Effect of different biofloc levels on microbial activity, water quality and performance ofLitopenaeusvannameiin a tank system operated with no water exchange[J]. Aquacultural Engineering, 2013, 56:59-70.

[19]PRUDER G D, MOSS S M, TACON A G J. Biosecure zero-exchange system for maturation and grow out of marine animals[P]. 2001, US.

[20]EKASARI J, ANGELA D, WALUYO S H, et al. The size of biofloc determines the nutritional composition and the nitrogen recovery by aquaculture animals[J]. Aquaculture, 2014, 426-427(1): 105-111.

[21]葉奕佐, 韓育章, 王蘋萍, 等. 沼蝦、河蟹對棲息隱蔽物的選擇性[J]. 水產(chǎn)科技情報, 1995, 22(6): 243-249.

[22]MOSS B. Engineering and biological approaches to the restoration from eutrophication of shallow lakes in which aquatic plant communities are important components[J]. Hydrobiologia, 1990, 200(1): 367-377.

[23]文曉峰, 張飲江,馬海峰, 等. 不同密度伊樂藻對中華絨螯蟹養(yǎng)殖水質(zhì)及品質(zhì)的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2012, 40(9): 214-217.

[24]張 強, 王志斌, 楊顯斌, 等. 池塘中水草覆蓋度對中華絨螯蟹生長的影響[J]. 畜牧與飼料科學(xué), 2014, 35(12): 66-67.

EffectsofdifferentbioflocsconditionsonfeedingofEriocheirsinensis

SUN Zhong-yong， LI Jia-yao， YANG Xiao-zhen, LI Cong， CHENG Yong-xu

( Key Laboratory of Freshwater Aquatic Genetic Resources， Ministry of Agriculture， Shanghai Ocean University， Shanghai 201306， China )

Biofloc technology is a technique of reducing the feed coefficient and improving the survival rate of aquaculture animals and reducing the row of aquaculture sewage. It has been matured in the intensive culture of fish and shrimp. The aim of this experiment was to investigate the application of biofloc technology inEriocheirsinensisbreeding. In this experiment, suitable biofloc conditions for feeding crab were discussed from the feeding environment (aeration and aquatic plants), feeding time and flocculation concentration. The feeding differences were evaluated by intestine fullness index and intestinal filling. The results showed after feeding for 2 h, intestinal could be saturated; within the same feeding time, the intestine fullness index and the filling degree of the group with aquatic plants were significantly higher than those of other groups (P< 0.05); intermediate levels of bioflocs (TSS between 500 and 600 mg/L) appeared to be more suitable to super intensive culture ofEriocheirsinensis.

biofloc technology;Eriocheirsinensis; feeding

2016-12-27；

2017-02-26

農(nóng)業(yè)公益性行業(yè)科研專項項目(201203081)；上海市科技興農(nóng)推廣項目(滬農(nóng)科推字2015第1-7號)；上海海洋大學(xué)博士科研啟動基金(A1-2056-16-0004)；港澳臺科技合作專項(L2015TGA1006)

孫中勇，碩士，研究方向為基于生物絮凝技術(shù)下的投喂模式對中華絨螯蟹的生長影響，E-mail:1205436207@qq.com

成永旭，博士，教授，研究方向為甲殼動物營養(yǎng)繁殖學(xué)，E-mail:yxcheng@shou.edu.cn

10.3969/j.issn.2095-1736.2017.06.032

Q958； S963

A

2095-1736(2017)06-0032-05