基于腺帶刺沙蠶和細(xì)基江蘺調(diào)控水環(huán)境的池塘養(yǎng)殖模式研究

林更銘, 項(xiàng) 鵬, 楊清良

(國家海洋局 第三海洋研究所, 福建 廈門, 361005)

基于腺帶刺沙蠶和細(xì)基江蘺調(diào)控水環(huán)境的池塘養(yǎng)殖模式研究

林更銘, 項(xiàng) 鵬, 楊清良

(國家海洋局 第三海洋研究所, 福建 廈門, 361005)

本研究構(gòu)建了生態(tài)位互補(bǔ)的凡納濱對(duì)蝦(Litopenaeus vannamei)、黃鰭鯛(Sparus latus)、鯔魚(Mugil cephalus)、腺帶刺沙蠶(Neanthes glandicincta)和細(xì)基江蘺(Gracilaria tenuistipitata)的生態(tài)養(yǎng)殖模式。結(jié)果表明, 腺帶刺沙蠶和細(xì)基江蘺不僅能對(duì)蝦池污染環(huán)境起生物修復(fù)作用, 而且經(jīng)濟(jì)效益顯著增加。實(shí)驗(yàn)池的營(yíng)養(yǎng)鹽和化學(xué)需氧量均明顯低于未套養(yǎng)腺帶刺沙蠶和細(xì)基江蘺的對(duì)照池, 銨鹽、總氮、活性磷酸鹽和化學(xué)需氧量分別下降了51.57%、31.69%、43.33%和15.65%, 與對(duì)照池存在極顯著差異(P＜0.01);餌料系數(shù)從1.52下降到1.47, 投入產(chǎn)出比從0.57下降到0.50。

生態(tài)養(yǎng)殖; 生物修復(fù); 經(jīng)濟(jì)效益; 生態(tài)效益

對(duì)蝦養(yǎng)殖病害的蔓延主要是由于養(yǎng)殖品種單一、食物鏈關(guān)系簡(jiǎn)單和餌料利用率低, 特別是塘底有機(jī)物積累導(dǎo)致分解性細(xì)菌劇增所致。為此, 國內(nèi)專家和業(yè)者在蝦類病害的生態(tài)防治技術(shù)方面作了大量工作, 除了直接從微生態(tài)方面著手外[1-5], 還探索對(duì)蝦與魚、貝、蟹、參、藻等混養(yǎng)試驗(yàn)[6-11]。申玉春等[12]建立了一種蝦、貝、藻優(yōu)化養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)及水質(zhì)調(diào)控系統(tǒng), 該系統(tǒng)包括對(duì)蝦養(yǎng)殖、魚類養(yǎng)殖、貝類養(yǎng)殖、大型海藻栽培等4個(gè)功能不同的養(yǎng)殖區(qū), 1個(gè)益生菌及微藻培養(yǎng)區(qū)、1個(gè)水處理區(qū)和1條應(yīng)急排水渠。該養(yǎng)殖模式除對(duì)蝦養(yǎng)殖區(qū)外其他各類功能養(yǎng)殖區(qū)和水質(zhì)處理區(qū)均占了很大比例的面積, 雖然餌料利用率提高, 但畝產(chǎn)卻下降, 而且池塘設(shè)計(jì)工藝復(fù)雜, 資金投入大, 只適合于養(yǎng)殖規(guī)模和實(shí)力較大的養(yǎng)殖公司。本研究以腺帶刺沙蠶作為主要修復(fù)生物, 將對(duì)蝦與黃鰭鯛、鯔魚、細(xì)基江蘺在同池進(jìn)行生態(tài)養(yǎng)殖, 該養(yǎng)殖模式比較容易在資金和規(guī)模較小的廣大個(gè)體養(yǎng)殖戶中推廣。

沙蠶科(Nereidae)種類是吞咽型食性的底棲生物,能攝食底泥中的沉積物、有機(jī)碎屑、微生物等有機(jī)污染物, 在養(yǎng)殖污染環(huán)境的生物修復(fù)方面比貝類等具有明顯的優(yōu)勢(shì), 常用于海洋污染底質(zhì)原位修復(fù)[13-14]。近年來, 各地在沙蠶對(duì)蝦池底質(zhì)的生物修復(fù)方面作了許多有益的嘗試[15-17]。本研究所用的腺帶刺沙蠶(Neanthes glandicincta)隸屬于多毛綱沙蠶目(Nereidida)沙蠶科(Nereididae)沙蠶亞科刺沙蠶屬(Nereis), 因其個(gè)體較大(最大可達(dá)7cm), 春、秋兩季生殖, 具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值, 可進(jìn)行人工繁殖, 適鹽范圍廣, 且具有較強(qiáng)的耐污性, 因而長(zhǎng)期以來廣受水產(chǎn)科研和養(yǎng)殖業(yè)者的青睞[18-20]。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)條件

實(shí)驗(yàn)于2009年4月3日～7月26日在福建省漳州龍海市海澄鎮(zhèn)大成農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)塘面積約0.60 hm2,

水深0.7～1.5 m, 蝦池的底質(zhì)泥質(zhì)型, 水車式增氧機(jī)每池2臺(tái)(1.5 kW)。對(duì)照池面積、水深和生產(chǎn)設(shè)施與實(shí)驗(yàn)池基本一致。養(yǎng)殖期間池塘的水溫在 18.2～32.5℃, 鹽度變化幅度在5～12。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料

1.2.1 主體養(yǎng)殖品種

凡納濱對(duì)蝦規(guī)格0.8~1 cm, 放養(yǎng)密度120萬尾/hm2。

1.2.2 搭養(yǎng)品種

黃鰭鯛規(guī)格為4~6 cm, 放養(yǎng)密度為5 500尾/hm2;鯔魚規(guī)格為4~6 cm, 放養(yǎng)密度為3 500尾/hm2。

1.2.3 修復(fù)生物

細(xì)基江蘺(Gracilaria tenuistipitata)的投放密度為3 000 kg/hm2; 腺帶刺沙蠶來源于對(duì)蝦越冬池留養(yǎng)的成體及移植海區(qū)天然的卵子、幼體。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)排干池塘水, 采用人工挖泥法挖取50 cm×50 cm×30 cm的泥, 用孔徑為1 mm的篩絹分離計(jì)數(shù), 密度達(dá)6 000條/ m2以上。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法和生產(chǎn)管理

1.3.1 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1.1 實(shí)驗(yàn)池

不清塘消毒, 在 4月初腺帶刺沙蠶繁殖高峰季節(jié)向蝦池納潮水, 移植海區(qū)天然沙蠶卵子、幼體, 與越冬池留養(yǎng)的成體一起培養(yǎng)成優(yōu)勢(shì)種群, 密度6 000條/m2; 4月3日從漳浦購買廣鹽性和耐高溫的細(xì)基江蘺, 直接投放在蝦池周邊水深在 30～70 cm 的淺水區(qū), 同時(shí)在池中央以魚網(wǎng)吊養(yǎng), 使藻體懸浮在表面到30 cm的水層, 投放密度為3 000 kg/hm2。放養(yǎng)后兩個(gè)月開始收獲, 每 20 d可采撈一次, 采撈時(shí)留3 500 kg/hm2作為藻種, 讓其繼續(xù)生長(zhǎng)。4月8日和12日分別在不同暫養(yǎng)池放養(yǎng)凡納濱對(duì)蝦和黃鰭鯛。另外, 5月上旬利用納潮時(shí)采集海區(qū)天然的鯔魚苗,密度約為3 500尾/hm2。

1.3.1.2 對(duì)照池

按以往做法用茶子餅進(jìn)行消毒, 可發(fā)現(xiàn)池底有大量的腺帶刺沙蠶被殺死, 不套養(yǎng)細(xì)基江蘺。凡納濱對(duì)蝦、黃鰭鯛和鯔魚苗的放養(yǎng)密度與實(shí)驗(yàn)池相同。

1.3.2 生產(chǎn)管理

1.3.2.1 暫養(yǎng)

先將凡納濱對(duì)蝦和黃鰭鯛分開暫養(yǎng), 等凡納濱對(duì)蝦生長(zhǎng)到5 cm以上才與黃鰭鯛混養(yǎng), 以防被兇猛性黃鰭鯛殘食。而這時(shí)又是對(duì)蝦發(fā)病的高發(fā)期, 黃鰭鯛能起著“安?！钡淖饔? 將體質(zhì)弱、活動(dòng)能力差的病蝦吃掉, 從而有效防止對(duì)蝦疾病的發(fā)生和傳播。

1.3.2.2 投餌

蝦苗放養(yǎng)7 d內(nèi)不投餌, 以后每日投喂2次人工配合餌料, 早晨投喂量占40%, 傍晚占60%, 并視殘餌情況及時(shí)調(diào)整投餌的數(shù)量及次數(shù)。

1.3.2.3 水質(zhì)調(diào)控

對(duì)照池前期只添水不換水, 中、后期每月月初和中旬大潮期間各換水兩次。養(yǎng)殖20 d后第一次施用芽孢桿菌(Bacillus subtilis)制劑1.5 mg/dm3, 以后相隔15 d添加0.5 mg/dm3; 實(shí)驗(yàn)池只添水, 基本不換水。因水質(zhì)較為穩(wěn)定, 也不施用益生菌。

1.3.2.4 池塘改造工藝與設(shè)備

采用目前較先進(jìn)的方形切角水池, 周邊較淺,以便放養(yǎng)江蘺, 池底向中央略傾斜。池塘對(duì)角安裝兩臺(tái)增氧機(jī), 使充氧時(shí)水流帶動(dòng)底層沉積污染物向中央集中, 以便于沙蠶的攝食。以漁網(wǎng)吊養(yǎng)江蘺可防止被黃鰭鯛和鯔魚啃食, 同時(shí)可根據(jù)水溫和透明度升降漁網(wǎng)的水位, 使江蘺處于適宜的生長(zhǎng)條件。

1.4 檢測(cè)指標(biāo)與數(shù)據(jù)處理

1.4.1 檢測(cè)指標(biāo)

每隔7 d左右用2L有機(jī)玻璃采水器分別于進(jìn)水口、出水口和中央?yún)^(qū)采集3個(gè)水樣, 測(cè)定養(yǎng)殖水體的營(yíng)養(yǎng)鹽和化學(xué)需氧量, 具體測(cè)定方法如下:

氨氮(NH3-N): 次溴酸鈉氧化法。

總氮(TN): 過硫酸鉀氧化法。

化學(xué)需氧量(COD): 堿性高錳酸鉀法。

1.4.2 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析應(yīng)用 SPSS13.0和 EXCEL軟件, 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組間的差異性分析采用Student’s t-test檢驗(yàn),P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 生態(tài)效益分析

隨著養(yǎng)殖時(shí)間的延長(zhǎng), 底質(zhì)中有機(jī)物質(zhì)的礦化分解和生物代謝所產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)鹽逐漸增加。實(shí)驗(yàn)池氨氮含量平均為 0.077 mg/L, 變化范圍在 0.026～0.126 mg/L, 對(duì)照池氨氮含量平均為0.159 mg/L, 變化范圍在 0.067～0.320 mg/L, 實(shí)驗(yàn)池比對(duì)照池低51.57%; 實(shí)驗(yàn)池總氮含量平均為 1.399 mg/L, 變化范圍在 0.271～2.725 mg/L, 對(duì)照池總氮含量平均為2.048 mg/L, 變化范圍在0.280～3.926 mg/L, 實(shí)驗(yàn)池比對(duì)照池低 31.69%; 實(shí)驗(yàn)池活性磷酸鹽含量平均為0.017 mg/L, 變化范圍在0.009～0.027 mg/L, 對(duì)照池活性磷酸鹽含量平均為 0.030 mg/L, 變化范圍在0.016～0.056 mg/L, 實(shí)驗(yàn)池比對(duì)照池低 43.33%。對(duì)照池部分營(yíng)養(yǎng)鹽雖然隨著中、后期換水而排出, 但仍極顯著高于實(shí)驗(yàn)池(配對(duì)t-檢驗(yàn),P＜0.01)(圖1～圖3),這與實(shí)驗(yàn)池套養(yǎng)的細(xì)基江蘺大量吸收營(yíng)養(yǎng)鹽且通過采撈非常容易從養(yǎng)殖水體去除有關(guān)。比較圖1～圖3還可看出, 養(yǎng)殖后期氨氮的降幅最大, 這是因?yàn)榻y在 3種價(jià)態(tài)的無機(jī)氮(NH4-N、NO2-N、NO3-N)中優(yōu)先吸收NH4-N, 對(duì)NO3-N的吸收僅在NH4-N濃度很低或耗盡時(shí)才發(fā)生[21,22]。這對(duì)水生動(dòng)物更具有意義, 因?yàn)榘睍?huì)抑制魚蝦血液的攜氧能力、重要化合物的氧化及損壞器官。

圖1 實(shí)驗(yàn)池與對(duì)照池氨氮含量的比較Fig. 1 Comparison of NH3-N of the experimental pond and the control pond

圖2 實(shí)驗(yàn)池與對(duì)照池總氮含量的比較Fig. 2 Comparison of TN of the experimental pond and the control pond

圖3 實(shí)驗(yàn)池與對(duì)照池活性磷酸鹽含量的比較Fig .3 Comparison of PO-P of the experimental pond and the control pond

隨著養(yǎng)殖時(shí)間的延長(zhǎng), 大量殘餌和代謝物等有機(jī)物沉積于池底或懸浮于水中, 池塘中COD值逐漸上升, 但實(shí)驗(yàn)池上升趨勢(shì)較緩慢(圖4)。實(shí)驗(yàn)池COD值平均為 3.72 mg/L, 變化范圍在 1.06～6.24 mg/L,對(duì)照池COD值平均為4.41 mg/L, 變化范圍在0.86～7.22 mg/L, 實(shí)驗(yàn)池比對(duì)照池低 15.65%, 兩者之間差異極顯著(P＜0.01), 這與腺帶池沙蠶對(duì)池底沉積性有機(jī)物的攝食有關(guān)。沙蠶能攝食過剩的殘餌和底質(zhì)中沉積的顆粒有機(jī)物, 將其轉(zhuǎn)化為自身蛋白質(zhì)。同時(shí)營(yíng)穴居生活的沙蠶由于剛毛的不斷劃動(dòng)而增加了池底的溶解氧, 促進(jìn)底泥有機(jī)物質(zhì)的氧化和無機(jī)鹽的釋放。然而, 與營(yíng)養(yǎng)鹽相比, COD值的降幅較少, 這是由于養(yǎng)殖密度較高, 為防止不同養(yǎng)殖品種的互相殘食而適當(dāng)加大投喂量, 而僅靠自然繁殖的沙蠶數(shù)量有限, 不能充分?jǐn)z食過剩殘餌等有機(jī)污染物。

圖4 實(shí)驗(yàn)池與對(duì)照池COD含量的比較Fig. 4 Comparison of COD of the experimental pond and the control pond

2.2 生長(zhǎng)情況比較

實(shí)驗(yàn)池因水質(zhì)環(huán)境比較穩(wěn)定, 沙蠶又能提供優(yōu)質(zhì)天然餌料, 對(duì)蝦抗病力增強(qiáng)、生長(zhǎng)快, 存活率較高(74.7%, 存活率統(tǒng)計(jì): 由于采用地籠網(wǎng)捕大留小的輪捕方式, 存活率為實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的累計(jì)數(shù)據(jù)); 而對(duì)照池?fù)Q水使養(yǎng)殖環(huán)境發(fā)生急劇變化, 導(dǎo)致對(duì)蝦產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng), 一些體弱的對(duì)蝦蛻殼困難而死亡, 存活率較低(72.2%)。養(yǎng)殖期間3次各抽樣檢查50尾對(duì)蝦的生長(zhǎng)情況, 從表1看出, 養(yǎng)殖前期實(shí)驗(yàn)池與對(duì)照池對(duì)蝦生長(zhǎng)情況差別不大, 但中、后期實(shí)驗(yàn)池對(duì)蝦體長(zhǎng)、體質(zhì)量明顯優(yōu)于對(duì)照池, 且對(duì)蝦個(gè)體差異較小。

表1 實(shí)驗(yàn)池與對(duì)照池對(duì)蝦生長(zhǎng)情況比較Tab. 1 Comparison of shrimp growth of the experimental pond and the control pond

2.3 經(jīng)濟(jì)效益分析

池塘多元生態(tài)混養(yǎng)是將生態(tài)位互補(bǔ)的多種經(jīng)濟(jì)動(dòng)植物按合理比例同池混養(yǎng), 由于各種混養(yǎng)生物在空間和食性上的互補(bǔ)性以及在能量和物質(zhì)循環(huán)上的偶聯(lián)性, 提高了餌料的利用效率, 從而降低養(yǎng)殖成本, 提高池塘綜合經(jīng)濟(jì)效益。本研究所篩選的沙蠶和江蘺不但能凈化蝦池水質(zhì), 還可作為對(duì)蝦和魚類天然優(yōu)質(zhì)餌料。同時(shí)江蘺通過光合作用增加水體溶氧量, 穩(wěn)定池塘的生態(tài)環(huán)境, 使養(yǎng)殖過程少用水質(zhì)改良劑和增氧機(jī), 降低了養(yǎng)殖成本, 收獲江蘺還得到額外的經(jīng)濟(jì)效益。從表2中可以看出, 實(shí)驗(yàn)池對(duì)蝦和魚的產(chǎn)量雖然與對(duì)照池差別不大, 但餌料系數(shù)(以蝦、魚增加的質(zhì)量計(jì)算)、投入與產(chǎn)出比值(以全年統(tǒng)計(jì))明顯低于對(duì)照池。

表 2 實(shí)驗(yàn)池與對(duì)照池各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)效益的比較(2009.4~2010.4)Tab. 2 Comparison of economic benefit of the experimental pond and the control pond

3 討論

本實(shí)驗(yàn)在養(yǎng)殖過程中為了穩(wěn)定水質(zhì), 對(duì)照池需換水和使用微生態(tài)制劑, 因而不是真正意義上的對(duì)照組, 其實(shí)際的營(yíng)養(yǎng)鹽和COD含量應(yīng)比所測(cè)定的高,所以, 與實(shí)驗(yàn)池的差異應(yīng)更加顯著。

不同生態(tài)位的生物同池混養(yǎng)雖然能提高經(jīng)濟(jì)效益和經(jīng)濟(jì)效益, 但也存在餌料、生存空間和溶解氧的競(jìng)爭(zhēng), 甚至養(yǎng)殖生物之間會(huì)產(chǎn)生殘食現(xiàn)象, 因此篩選不同食性的養(yǎng)殖種類和控制合理比例是養(yǎng)殖成功與否的關(guān)鍵。細(xì)基江蘺不但起凈化水質(zhì)的作用, 同時(shí)為對(duì)蝦的蛻皮、生長(zhǎng)提供清潔舒適的棲息環(huán)境和庇蔭場(chǎng)所, 也為沙蠶躲避對(duì)蝦和魚類的攝食提供保護(hù)屏障。但江蘺的過度繁殖會(huì)而引起“瘦水”現(xiàn)象, 與浮游植物競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)鹽, 從而抑制浮游植物的生長(zhǎng)繁殖。黃鰭鯛能及時(shí)清除病蝦, 優(yōu)化對(duì)蝦群體, 從而有效控制病害傳染。雜食兼濾食性鯔魚能有效利用池中浮游生物, 抑制原甲藻(Prorocentrumspp.)等較大藻類的過度繁殖并維持有益藻類的藻相。但黃鰭鯛和鯔魚也會(huì)啃食江蘺, 尤其是黃鰭鯛生性較兇猛,如果水色和餌料掌握不好, 也會(huì)殘食健康對(duì)蝦。

篩選修復(fù)生物時(shí)應(yīng)考慮養(yǎng)殖季節(jié)(水溫)和地理環(huán)境(鹽度), 有關(guān)沙蠶對(duì)底質(zhì)有機(jī)污染物的吸收、轉(zhuǎn)化及其在養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)中作用的研究已積累一些資料, 主要為雙齒圍沙蠶(Perinereis aibuhitensis)和日本刺沙蠶(Neanthes japonica)。然而, 雙齒圍沙蠶在鹽度17.9以下孵化率明顯下降, 在鹽度5以下不能存活[23], 因此不適合在幾乎為純淡水的凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖池塘中套養(yǎng)。日本刺沙蠶雖然能在淡水、咸淡水和海水中生活, 但產(chǎn)卵盛期水溫為 3～5.8℃, 主要分布于中國北方沿海的渤海、黃海、東海[15]。而溪沙蠶(Namalycastis abiuma)能 在位于廈門筼筜湖(與廈門西海域連通, 海水會(huì)滲透到污水管道中)的污水廠生物濾池中大量繁殖[24]。可見, 溪沙蠶的適鹽范圍非常廣、耐污性極強(qiáng), 也是適合在中國南方咸淡水池塘中套養(yǎng)的理想修復(fù)生物, 有關(guān)溪沙蠶的耐污性、吸污率及其在養(yǎng)殖污染環(huán)境生態(tài)修復(fù)的應(yīng)用有待進(jìn)一步研究。

搭養(yǎng)的黃鰭鯛生長(zhǎng)周期長(zhǎng)達(dá) 1 a, 而對(duì)蝦只需3個(gè)多月, 這就造成了收獲的不便。解決辦法一是放養(yǎng)生長(zhǎng)迅速的鯔魚和150 g以上大規(guī)格的黃鰭鯛, 這樣年底就可以成長(zhǎng)到上市規(guī)格, 另一部分黃鰭鯛幼苗養(yǎng)到第2年4月份可達(dá)150 g以上, 又可作為大規(guī)格的魚苗; 二是第一茬養(yǎng)殖生長(zhǎng)速度較快的斑節(jié)對(duì)蝦(Peneaus monodon), 以地籠網(wǎng)誘捕后不進(jìn)行清塘、消毒等措施, 再暫養(yǎng)凡納濱對(duì)蝦到5 cm以上才與魚類混養(yǎng), 這樣一年可養(yǎng)兩茬對(duì)蝦, 從而提高池塘的利用率。

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Pond aquaculture mode based on the water quality manipulation system withNeanthes glandicinctaandGracilaria tenuistipitata

LIN Geng-ming, XIANG Peng, YANG Qing-liang
(Third Institute of Oceanography, State Oceanic Administration, Xiamen 361005, China)

Jun., 28, 2010

Pond ecological aquaculture; bioremediation; economic benefit; ecological benefit

A pond ecological aquaculture mode and a water quality manipulation system were established and studied. Based on the water quality manipulation withNeanthes glandicinctaandGracilaria tenuistipitata, the healthy ecological aquaculture pond mode could be maintained. Not only did the aquaculture mode arrive at self-repairment of aquaculture environment, but also economic benefits increased notably. The concentrations of NH3-N, TN,-P, and COD in the experimental pond were much 1ower than that of the control pond(absent ofNeanthes glandicinctaandGracilaria tenuistipitata), and decreases of 51.57%、31.69%、43.33%and 15.65% were seen, respectively. However, feed efficiency and the ratio of input to output were significantly reduced from 1.52 to 1.47 and from 0.57 to 0.50, respectively.

S968

A

1000-3096(2011)09-0062-06

2010-06-28;

2011-01-06

科技部公益項(xiàng)目(200905009-3); 福建省科技廳重點(diǎn)項(xiàng)目(2009N0037)

林更銘(1965-), 男, 福建泉州人, 副研究員, 主要從事海水養(yǎng)殖和海洋生態(tài)研究,電話: 0592-2195261, E-mail: lgm000888@163.com

譚雪靜)