溫度、鹽度和干出對皺原礁膜生長的影響

李爵乾 龔俊浩 謝恩義

摘 要：本文通過設(shè)計正交實驗，探討不同溫度、鹽度和干出時間對皺原礁膜生長的影響。根據(jù)實驗結(jié)果：鹽度是影響皺原礁膜生長的最主要因子，在因子對皺原礁膜的影響力排序上，鹽度>溫度>干出時間。通過比較各因子指標的平均值，得到實驗的理論最優(yōu)組合為溫度25℃、鹽度22、干出時間0h。通過方差分析可知，溫度對皺原礁膜的生長有顯著的影響（P<0.05），鹽度對皺原礁膜的生長有極顯著的影響（P<0.01），干出時間對皺原礁膜的生長無顯著影響（P>0.05）；溫度、鹽度和干出時間這三個因子之間的交互作用不顯著（P>0.05）。實驗所得結(jié)果可為人工室內(nèi)培養(yǎng)皺原礁膜提供了一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：皺原礁膜；相對生長率；溫度；鹽度；干出時間

皺原礁膜隸屬于綠藻門（Chorophyta）、石莼目（Ulvales）、皺原礁膜科（Monostromaceae）、礁膜屬（Monostroma）[1]。礁膜又被稱為紙菜（廣東硇洲島），石菜（福建福安）、綠塔膜菜（山東榮成）、大本青苔菜（臺灣）、由菜（廣東海陵島），屬于冷溫性藻類[2]。皺原礁膜在綠藻中不僅擁有非常高的食用價值且具有海產(chǎn)食品有獨特的風(fēng)味，而且還有較高的藥用價值，是一種具有高價值的未來經(jīng)濟海藻。國內(nèi)對礁膜的研究還是比較少的，沒有足夠的理論支持，也導(dǎo)致國內(nèi)的礁膜栽培業(yè)還處于起步階段。因此研究環(huán)境因子對皺原礁膜的生長情況，對于發(fā)展皺原礁膜栽培的產(chǎn)業(yè)化具有重要的意義，可以一定程度上指導(dǎo)皺原礁膜的養(yǎng)殖生產(chǎn)化。本文主要研究了溫度、鹽度和干出時間對皺原礁膜生長的影響，通過設(shè)計正交實驗來探究皺原礁膜生長的最適環(huán)境因子對其生長的變化趨勢。

1 材料與方法

1.1實驗材料

我們將采集到的合適皺原礁膜在2小時內(nèi)低溫運回實驗室（絕大多數(shù)偏綠色），經(jīng)過分離雜藻和清洗之后，放入80L的儲物箱（含有40L的滅菌海水）充氣暫養(yǎng)。在培養(yǎng)1天之后，選取合適的皺原礁膜（處于生長期、偏綠色的），用吸水紙吸干水分之后，稱取一定的質(zhì)量依次放入準備好滅菌海水的培養(yǎng)皿中，最后放入光照培養(yǎng)箱中進行相關(guān)實驗。

1.2 實驗方法

按照正交實驗的設(shè)計方法：3因素4水平，設(shè)計16個實驗組。溫度（A）15℃、20℃、25℃、30℃，鹽度（B）22、26、30、34，干出時間（C）0h、1h、2h、3h，按下表所示，設(shè)計4x4的組合共16組。

1.3 實驗數(shù)據(jù)的處理

在單位時間和單位重量條件下，植株的重量增加速度即為相對生長速率（relative growth rate），簡稱RGR。本文采用相對生長率來表示皺原礁膜的生長情況，其公式為：

RGR （%/d）=[ln（Wt/Wo）/t]×100% （1）

式中Wo為初始鮮重，Wt為t天后的鮮重，t為實驗進行的天數(shù)（在本次的研究中t=9）。

實驗結(jié)果利用但不限于Excel 2010和SPSS 19.0等軟件來進行數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析。注意：當(dāng)P< 0.05時，表示其差異顯著；當(dāng)P< 0.01，表示其差異極顯著。

2 結(jié)果

2.1 相對生長率

根據(jù)對表2數(shù)據(jù)的分析：發(fā)現(xiàn)第9組的相對生長率RGR最大，為5.7%，該組的實驗條件為溫度25℃、鹽度22和干出2h，該組也是實驗組的最優(yōu)組合。通過分析極差R，發(fā)現(xiàn)溫度、鹽度和干出時間這三因素中，實驗因子的重要性排序為：鹽度>溫度>干出時間。通過比較溫度、鹽度和干出時間的？K，發(fā)現(xiàn)溫度25℃、鹽度22和干出時間0h，是皺原礁膜生長最快的理論最優(yōu)組合。

表2 相對生長率的結(jié)果分析表

2.2 溫度對皺原礁膜生長的影響結(jié)果

從圖1可知，皺原礁膜的相對生長率在溫度25℃時最大，此時的相對

圖1 溫度對皺原礁膜相對生長率的影響

生長率為3.0%；皺原礁膜的相對生長率在溫度30℃時最小，此時的相對生長率為1.1%。皺原礁膜的相對生長率在溫度15-30℃的范圍內(nèi)呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢。當(dāng)溫度大于25℃時，皺原礁膜的相對生長率會隨著溫度的升高而降低；當(dāng)溫度低于25℃時，皺原礁膜的相對生長率隨溫度的降低而降低。通過結(jié)果比較，可知各溫度的優(yōu)劣順序為25℃>20℃>15℃>30℃。

2.3 鹽度對皺原礁膜生長的影響結(jié)果

從圖2可知，皺原礁膜在鹽度22時，相對生長率最大，達到了3.7%，

圖2 鹽度對皺原礁膜相對生長率的影響

而在鹽度34時，相對生長率最小，只有0.7%。鹽度對皺原礁膜相對生長率的影響，表現(xiàn)為鹽度在22-34這個范圍內(nèi)皺原礁膜的相對生長率始終在減小，但是減小的程度表現(xiàn)為先迅速下降，然后下降的程度就隨著鹽度的增加而逐漸的減小，而且在鹽度22-26下降的速度最快。通過結(jié)果對比，得出各鹽度組優(yōu)劣順序為22>26>30>34。

2.4 干出時間對皺原礁膜生長的影響結(jié)果

從圖3可知，干出時間為0h時，皺原礁膜的相對生長率最高，為2.0%，

圖3 干出時間對皺原礁膜相對生長率的影響討論

其次是干出時間為2h和3h組，而且干出時間在2-3h時，皺原礁膜的相對生長率較高，也比較穩(wěn)定。在實驗組設(shè)置的四個干出時間里，干出時間為0時，皺原礁膜的生長較快。通過結(jié)果對比，各干出時間的優(yōu)劣順序為0h>2h>3h>1h。

3 討論

3.1溫度對皺原礁膜生長的影響

陳昌生和章景榮認為礁膜配子體生長的適宜水溫為15-17℃[3]，本實驗設(shè)定的溫度梯度為15、20、25和30℃，結(jié)果25℃組的皺原礁膜生長較好，20℃組的次之，再來是15℃組，最差是30℃組。陳昌生和章景榮認為礁膜配子體生長的適宜水溫為15-17℃。采于3月下旬的實驗藻體雖然選擇的大多是營養(yǎng)細胞，但由于三月底是礁膜配子體大量成熟的繁殖盛期，實驗條件下培養(yǎng)的藻體部分成熟放散配子，會導(dǎo)致藻體后期的重量減少，從而影響其相對生長率。關(guān)于配子體生長的適宜溫度，陳昌生和章景榮的結(jié)果與本實驗結(jié)果25℃不同。筆者認為造成結(jié)果差異的原因有：實驗所用藻體大小的不同、種類不同，以及多了干出這一操作。

4.2 鹽度對皺原礁膜生長的影響

國內(nèi)的陳昌生、張景榮等認為礁膜配子體發(fā)育適宜的鹽度為14-27[4]，由于本實驗的藻體是即將成熟的配子體，陳昌生對此研究的結(jié)果與筆者的有所出入。本實驗設(shè)定的鹽度梯度是22、26、30、34，即海水比重為1.017、1.020、1.023、1.026。結(jié)果鹽度為22的皺原礁膜生長較好，其次是鹽度為26的，再次是鹽度為30的，最后是鹽度為34的。礁膜對海水比重變化有較好的忍受力，這是因為其細胞壁含有較多的水溶性多糖，使其細胞對滲透壓的變化有較大的忍受性，盡管寬礁膜在低鹽度、營養(yǎng)豐富的河口區(qū)生長較好，顏色較綠，但據(jù)本實驗推測礁膜在成熟期，如果能保持海區(qū)有1.020左右較高比重，可延長其生長時間，且后期產(chǎn)品質(zhì)量會有所提高。

4.3干出時間對皺原礁膜生長的影響

劉力、高尚德等認為礁膜干燥2-12h，凈呼吸率增加，凈光合率下降，干出對礁膜的生長是不利的[5]。本實驗設(shè)定每天干出0-3h，在培養(yǎng)的9d內(nèi)，每天干出1h的藻體生長最慢，干出0h的藻體生長最快，干出2-3h的藻體生長較快。實驗的結(jié)果與劉力、高尚德等的研究有所不同，是培養(yǎng)周期不同、藻體種類不同和實驗操作不同等因素造成的。人工在栽培礁膜時，全浮動筏式栽培的產(chǎn)量在理論上應(yīng)該比較高，但如果不進行干出，苗網(wǎng)易受硅藻、滸苔等雜藻危害，且藻體易老化，故苗網(wǎng)栽培的潮間帶位置仍以每潮干出2-3h較好。

4.4 方差分析結(jié)果

從方差分析結(jié)果可知，溫度對皺原礁膜的相對生長率的影響差異顯著（P<0.05），而鹽度對皺原礁膜的相對生長率的影響差異極顯著（P<0.01），干出時間對皺原礁膜的相對生長率的影響差異不顯著（P>0.05），這說明了溫度和鹽度密切影響著皺原礁膜的生長。在本次實驗研究的溫度和鹽度范圍內(nèi)，溫度和鹽度這兩個因子之間對皺原礁膜生長的交互作用不顯著（P>0.05）。結(jié)合上面的結(jié)果與分析可得，在本次實驗中，皺原礁膜生長的最優(yōu)方案為溫度25℃、鹽度22、干出時間為0。

參考文獻

[1]大島泰雄. 淺海養(yǎng)殖60種[M]. 東京：大成出版社，2004.

[2]趙素芬等.海藻與海藻栽培學(xué)[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，2012，9（3）：73-374.