宋林生
(大連海洋大學(xué),遼寧省海洋動物免疫學(xué)與疫病防控重點實驗室,遼寧 大連 116023)
海水養(yǎng)殖是我國農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。貝類是我國海水養(yǎng)殖的主導(dǎo)種類,其養(yǎng)殖產(chǎn)量約占海水養(yǎng)殖總產(chǎn)量的70%。近年來,我國海水貝類養(yǎng)殖產(chǎn)量總體呈上升趨勢,其中2018 年養(yǎng)殖產(chǎn)量1 443.9萬t,2022 年增至1 569.6 萬t,增幅為8.7%。海水貝類養(yǎng)殖面積較為穩(wěn)定,近五年維持在120 萬hm2左右。海水貝類育苗量漲勢迅猛,從2018 年的28 081.6 億萬粒增至2022 年的54 702.1 億萬粒,增幅高達94.8%[1]。
養(yǎng)殖品種多樣化是我國海水貝類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的重要特點之一。從產(chǎn)量來看,我國海水貝類養(yǎng)殖呈現(xiàn)以牡蠣、蛤、扇貝為主,貽貝、蟶、蚶、螺、鮑等品種為輔的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。綜合考慮產(chǎn)量、產(chǎn)值和蛋白貢獻率,排名前四的依次為牡蠣、蛤、扇貝和鮑,其合計產(chǎn)量、產(chǎn)值和蛋白貢獻率均占全國海水養(yǎng)殖貝類的近80%,在保障水產(chǎn)品穩(wěn)定安全供給和促進農(nóng)民增收方面發(fā)揮重要作用[1]。從養(yǎng)殖地區(qū)來看,我國逐漸形成了以山東、福建、遼寧、廣東為主產(chǎn)區(qū)的海水貝類養(yǎng)殖布局[2]。2022 年四大主產(chǎn)區(qū)海水貝類養(yǎng)殖總產(chǎn)量達1 219.5萬t,占全國海水貝類養(yǎng)殖總產(chǎn)量的77.7%,山東、福建和遼寧的年產(chǎn)量均超過250 萬t,其中山東產(chǎn)量最高,達442.9 萬t[1]。
我國的海水養(yǎng)殖貝類多為雙殼、濾食性、不投餌種類,貝類養(yǎng)殖不僅能夠帶來巨大的經(jīng)濟效益,還兼具重要的生態(tài)服務(wù)功能。2018—2020 年,我國海水貝類養(yǎng)殖總碳匯(以碳計)達542~554 萬t/年(平均547 萬t/年),凈碳匯343~351 萬t/年(平均346 萬t/年),碳匯效應(yīng)顯著,且具有較強的交易可行性和市場潛力,在服務(wù)國家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)方面具有很大的發(fā)展?jié)摿3]。
近年來,由于養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大、養(yǎng)殖技術(shù)和模式陳舊、養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境惡化、極端惡劣天氣頻現(xiàn)等原因,海水養(yǎng)殖貝類大規(guī)模死亡事件頻繁發(fā)生,造成了重大經(jīng)濟損失,嚴(yán)重制約了貝類產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展?!?022 中國水生動物衛(wèi)生狀況報告》中的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2021 年養(yǎng)殖貝類因病害導(dǎo)致的經(jīng)濟損失達153 億元[4]。
海水養(yǎng)殖貝類病害可根據(jù)致病因素不同分為病原性病害和環(huán)境脅迫性病害。近年來暴發(fā)的病原性病害主要包括弧菌病、膿皰病、皰疹病毒病、才女蟲病、派琴蟲病等,由細菌、病毒、寄生蟲等病原引發(fā)[5-7]。細菌性疾病以副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)、溶藻弧菌(V.alginolyticus)等引發(fā)的弧菌病最為常見,如牡蠣弧菌病、鮑膿皰病、蝦夷扇貝膿皰病等,患病貝類攝食量減少、活動能力下降,出現(xiàn)外套膜萎縮、組織潰爛等癥狀[8]。本團隊研究發(fā)現(xiàn),燦爛弧菌(V.splendidus)、新喀里多尼亞弧菌(V.neocaledonicus)、科氏希瓦氏菌(Shewanella colwelliana)感染會引起蝦夷扇貝(Patinopecten yessoensis)出現(xiàn)閉殼肌肌纖維結(jié)構(gòu)散亂、肌細胞的細胞核消失等膿皰病病癥[7,9-10]。本團隊跟蹤監(jiān)測了北黃海貝類養(yǎng)殖區(qū)水環(huán)境中細菌群落結(jié)構(gòu)的變化特征,發(fā)現(xiàn)在每年6—8 月,即貝類病害高發(fā)期,養(yǎng)殖水環(huán)境中的弧菌豐度大幅增加[11-12]。同時,弧菌在蝦夷扇貝等養(yǎng)殖貝類的腸道和外套膜中顯著富集,增加了貝類的患病風(fēng)險[13-14]。牡蠣皰疹病毒(OsHV-1)是目前鑒定的養(yǎng)殖貝類主要病毒性病原之一,曾引發(fā)我國北方蚶科[毛 蚶(Scapharca subcrenata)、魁 蚶(S.broughtonii)]成貝和幼蟲的大規(guī)模死亡,給蚶類育苗和養(yǎng)殖帶來巨大挑戰(zhàn)[5]。調(diào)查廣西近岸養(yǎng)殖貝類寄生蟲感 染情況發(fā)現(xiàn),北海派琴蟲 (Perkinus beihaiensis) 的感 染率顯著高于奧爾森派琴蟲(P.olseni),夏秋季派琴蟲的感染率高于冬春季[15]。
受人類活動和全球氣候變化影響,由高溫、低氧、餌料匱乏等環(huán)境脅迫引發(fā)的貝類大規(guī)模死亡事件頻繁發(fā)生。高溫是導(dǎo)致多種貝類死亡的主要誘因之一,以長牡蠣(Crassostrea gigas)和蝦夷扇貝夏季大規(guī)模死亡為典型代表,呈現(xiàn)集中暴發(fā)、危害程度高的特點。高溫季節(jié)貝類糖原含量低、抗逆性弱,易感染致病菌,死亡率可達80%以上[16-17]。受海洋分層加劇的影響,海洋低氧區(qū)不斷擴大,低氧引起貝類氧化損傷,嚴(yán)重威脅貝類健康[18]。2023 年6 月,浙江省臨海市持續(xù)高溫陰雨天氣導(dǎo)致海區(qū)溶解氧濃度降低,發(fā)生養(yǎng)殖牡蠣大面積死亡事件。隨著養(yǎng)殖密度不斷加大,餌料匱乏已成為制約我國海水貝類養(yǎng)殖業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。本團隊研究發(fā)現(xiàn),北黃海和渤海貝類養(yǎng)殖水體存在不同程度的磷限制和硅限制,使得浮游藻類中硅藻的比例減少、甲藻比例增加,對貝類養(yǎng)殖產(chǎn)量和品質(zhì)等重要經(jīng)濟性狀產(chǎn)生不利影響[19-20]。
貝類病害導(dǎo)致的大規(guī)模死亡已成為制約產(chǎn)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展的主要瓶頸。開展貝類病害發(fā)生原理和防控技術(shù)研究,加快推進貝類養(yǎng)殖業(yè)綠色發(fā)展,對于保護水域生態(tài)環(huán)境、保障國家糧食安全愈顯緊迫和重要。
海水養(yǎng)殖貝類病害的發(fā)生是病原、宿主與環(huán)境三者間相互作用的結(jié)果。貝類缺乏適應(yīng)性免疫系統(tǒng),且通常養(yǎng)殖于開放海區(qū),難以通過疫苗注射、藥物投放或環(huán)境調(diào)節(jié)等措施來控制病害的發(fā)生[21]。因此,貫徹“預(yù)防為主,防重于治”的理念,加快建設(shè)病害預(yù)警預(yù)報體系是突破海水養(yǎng)殖貝類病害防控瓶頸的關(guān)鍵。近年來,我國科研工作者在貝類病原[9,21-23]、貝類免疫防御機制[24-25]及環(huán)境脅迫應(yīng)答機制[26]等方面均取得了良好的進展。但對養(yǎng)殖貝類尤其是開放水體中養(yǎng)殖貝類的病害防控尚缺乏有效手段。建立養(yǎng)殖貝類健康評價體系,加強養(yǎng)殖海區(qū)生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測及病害發(fā)生的預(yù)警預(yù)報已成為保障我國海水貝類養(yǎng)殖業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展、確保糧食和生態(tài)安全的迫切需求。
針對貝類病害相關(guān)研究缺乏連續(xù)性和系統(tǒng)性、缺乏標(biāo)準(zhǔn)的流行病學(xué)資料、以及難以確定病因與病原等問題,聚焦全國貝類主產(chǎn)區(qū)和主要養(yǎng)殖品種,開展流行病學(xué)調(diào)查,建設(shè)養(yǎng)殖貝類流行病學(xué)數(shù)據(jù)庫。查明貝類暴發(fā)性疾病的病因,鑒定重要養(yǎng)殖貝類的病原,加快建設(shè)病原數(shù)據(jù)庫和開放共享平臺,為貝類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
病害預(yù)警預(yù)報體系的構(gòu)建是突破海水養(yǎng)殖貝類病害防控瓶頸問題的關(guān)鍵。有效綜合貝類生物學(xué)、免疫學(xué)、水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)、微生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、海洋學(xué)、氣象學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的最新研究成果,深入探索病原致病機理、貝類免疫防御機制和貝類病害發(fā)生機理,進一步完善貝類病害預(yù)警的理論體系。分析病原、宿主與環(huán)境的耦合關(guān)系,篩選警兆指標(biāo),研發(fā)警兆指標(biāo)的預(yù)測、檢測和監(jiān)測、預(yù)警等相關(guān)技術(shù),提升預(yù)警預(yù)報技術(shù)的準(zhǔn)確性、靈敏性和時效性。加強全面監(jiān)測,掌握產(chǎn)業(yè)動態(tài),建設(shè)預(yù)警信息發(fā)布平臺,構(gòu)建有效聯(lián)動的水產(chǎn)應(yīng)急減災(zāi)組織體系。貝類病害預(yù)警預(yù)報和防控技術(shù)體系的構(gòu)建將為推動貝類產(chǎn)業(yè)新舊動能轉(zhuǎn)換,促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級奠定基礎(chǔ)。
開展貝類養(yǎng)殖容量評估,科學(xué)評價水域灘涂承載能力,合理確定養(yǎng)殖容量,是有效預(yù)防貝類病害發(fā)生的重要舉措。根據(jù)不同養(yǎng)殖貝類的生物學(xué)特性、養(yǎng)殖模式以及養(yǎng)殖海區(qū)的生態(tài)環(huán)境特征等,科學(xué)確定我國貝類主產(chǎn)海區(qū)公共自然水域的養(yǎng)殖規(guī)模和密度,建立和完善貝類養(yǎng)殖容量評估技術(shù)規(guī)范,建立與之相配套的養(yǎng)殖技術(shù)操作規(guī)程。近年來部分海區(qū)貝類養(yǎng)殖規(guī)模出現(xiàn)爆發(fā)式擴張,遠超海區(qū)的承載力,科學(xué)規(guī)劃海區(qū)布局,調(diào)減養(yǎng)殖規(guī)模超過水域灘涂承載能力區(qū)域的養(yǎng)殖總量勢在必行。完善養(yǎng)殖容量評估和監(jiān)管的相關(guān)政策和法規(guī),規(guī)范行業(yè)秩序,促進行業(yè)健康良性發(fā)展。
建立和推廣貝類標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖技術(shù),提升貝類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化水平是實現(xiàn)病害有效防控的重要保障。加快貝類苗種的標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化培育技術(shù)體系建設(shè),推進貝類苗種產(chǎn)地檢疫和風(fēng)險評估工作。加強貝類養(yǎng)殖海區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、貝類健康狀態(tài)和病原檢測的機械化、自動化技術(shù)創(chuàng)新和裝備研發(fā),提升貝類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的智能化、現(xiàn)代化發(fā)展水平。加強貝類養(yǎng)殖區(qū)海洋環(huán)境、貝類生物學(xué)、病原微生物學(xué)等數(shù)據(jù)的整合、存儲與管理,研發(fā)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、同化與共享等技術(shù),加快基于大數(shù)據(jù)的智能決策支持系統(tǒng)在貝類病害防控中的應(yīng)用,提高重大疫病防控和應(yīng)急處置能力。
緊密圍繞水產(chǎn)養(yǎng)殖綠色發(fā)展這一主線,健全貝類等水產(chǎn)動物病害防控法律法規(guī)體系,完善水產(chǎn)動物疫病防控行政管理、水產(chǎn)動物衛(wèi)生監(jiān)督、水產(chǎn)技術(shù)推廣及技術(shù)支撐等機構(gòu)建設(shè),加快水產(chǎn)疫病防控科研體系和隊伍建設(shè),依法推進病害綜合防治技術(shù)措施的落實與實施,為貝類養(yǎng)殖業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展保駕護航。
(作者聲明本文無實際或潛在的利益沖突)